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第 2 課模組一:模型裡面實際在做甚麼 13 分鐘· 程度: 入門

Transformer 白話版:模型怎樣逐字「接」出答案

用校園電台直播逐字稿做比喻,說明 Transformer 如何一層層處理輸入、以及為甚麼答案是一個字一個字接出來而非先想好再寫。

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中二電腦科示範當日,有學生舉手:「老師,佢係咪諗完先答?」科任停頓兩秒,答:「佢好似……逐個字噴出嚟。」全班笑了,但這句玩笑話其實說中了核心——模型並不是先在內部寫好整篇講稿,而是一步接一步猜「下一個 token 應該是甚麼」。

上一課講「為甚麼教師要懂 LLM」;本課是模組一第二課,拆開「一句話送進去之後發生甚麼事」。沒有公式,只有一個你每週都可能用到的場景:改提示,看輸出怎樣變。


校園電台的逐字直播

想像學校電台做直播,主持人要即時讀出聽眾留言,但不能先看完整段才開口——只能看目前已有的字,然後接下一個字;接完之後,整段重新送進系統,再猜再下一個。

Transformer 的輸出端就是這樣運作。輸入「今日小息操場上」,模型可能算出下一個 token「很」0.28、「有」0.19、「下」0.11……抽中一個,變成「今日小息操場上很」,整句再送進去,循環直到停止。

這解釋了三件教師常遇到的事:同一份作文評兩次,分數可能不同(每一步是抽籤,不是固定取最高分);長文容易愈寫愈離題(每一步只顧「接得順不順」);錯誤事實也講得很肯定(「我不確定」在訓練文本裡太罕見,機率天然偏低,第 9 課 會細講)。

控制室裡的三排同事

輸入端比輸出端複雜。句子進入模型後,會經過幾十層處理——你可以想像電台控制室裡坐了三排同事,每排收到上一排的「註記版」原文,再加自己的一層理解。

第一排偏「聲韻與配搭」:這個字在這裡常跟甚麼字一起出現。第二排偏「句法與指代」:「他」指的是小明還是小華。第三排偏「意圖與語氣」:這是在抱怨、說明還是諷刺。沒有任何一排單獨「明白整句」,是幾十層註記疊起來,最後才夠資料去猜下一個 token。

每一排在下筆前,都要做同一件事:決定整句裡哪幾個位置最值得看。處理「他」時,注意力會落在「借」和「感激」等線索上——這就是 self-attention(自注意力)。第 5 課 會用「學生在題目下畫底線」講細節;這一課只需記住:每一層、每一個位置,都在重新分配「看哪裡」。

與舊方法的差別

2017 年 Transformer 出現之前,常見做法是像傳紙條一樣由左讀到右,前面的訊息要一路傳到句末,長句容易漏掉開頭的線索。Transformer 改成「整句同時攤在面前」——任何位置都可以直接對望任何其他位置,所以長距離指代(例如「他」指誰)處理得好得多。這也是為甚麼現代模型處理長提示時,條件寫在前面還是後面都仍可能被看到,但越早、越具體的條件,越能在每一步生成時收窄抽籤範圍。

小五閱讀理解的兩次提示

一位小五中文科任要為「香港公共交通」單元出閱讀卷。第一次提示只有一句:「幫我寫一份小五中文閱讀理解工作紙。」

文章尚可,但題目偏深,有兩題要求寫二百字——對小五明顯過重。她第二次改成:

「為小五學生寫一篇 350 字的說明文,題目是香港的公共交通。之後出五條閱讀理解題:兩條找答案、兩條理解、一條開放式。全部用繁體中文,香港用語。不要提供答案。」

第二版幾乎可直接印。用剛才的機制看:第一次提示裡,每一步猜下一個 token 時,線索只有「小五、中文、閱讀、工作紙」;第二次多了字數、文體、題型比例、語言規範。提示裡每一個具體數字,都是在幫控制室裡的每一排同事收窄選擇。

提示不是「禮貌地請求」,而是在每一步生成時都生效的欄栅——寫得越具體,抽籤範圍越小。

這是 提示工程那一課 有效的原因,與「模型聽不聽話」無關,與機制有關。

對課堂實務的三個含義

把條件寫進提示,別指望它推斷。 年級、字數、體裁、禁止事項——模型沒有「常識地知道」小五寫不了二百字分析。少寫一條,就可能在中途被高年級的寫作習慣帶走。

長篇輸出分段要。 一次過叫它寫完整教案,前後段落容易脫節。改成「先寫學習目標,我確認後再寫活動流程」,質素通常明顯提升——因為每一步生成時,前面已確認的部分會重新進入上下文。

架構共通,技巧可帶着走。 無論學校用 OpenAI、Claude 還是校內 Ollama,底層都是 Transformer。你在這一課學到的「逐 token 接龍」與「整句可見」,換供應商仍然成立。

容易走歪的地方

  • 走歪:以為模型「先在內部想好答案再打出來」,所以同一條問題應該永遠同一個答案。 自查:同一提示連跑三次,若三次用詞明顯不同,代表你面對的是抽樣生成——評分、核對答案等場合必須保留教師覆核。

  • 走歪:把提示寫得很長很客氣,但沒有寫清硬性條件(字數、年級、題型)。客氣話不會自動變成欄栅。 自查:刪掉所有「請」「麻煩」之後,剩餘句子是否仍包含可量化的條件?若只剩「幫我寫一份好的工作紙」,輸出飄是預期結果。

  • 走歪:一次過要求「整份試卷 + 答案 + 評分準則 + 家長信」,然後抱怨後半部質素差。 自查:把任務拆成至少兩次對話,第二次是否明確引用第一次已確認的段落?若否,先拆再試。

動手做一次

時間:約 12 分鐘。材料:任何 AI 工具。

做甚麼:貼入以下提示:

請用一句話續寫:「今日小息的時候,操場上」
然後另起一行,列出你在寫第一個續寫 token 時,曾考慮過的另外四個候選,並簡述為甚麼最後沒有選它們。

交出甚麼:截圖或複製完整回覆,用螢光筆標出「續寫句」和「四個候選」兩部分。

怎樣算做對:你能向一位同事用一句話說明——「佢係逐個 token 接,唔係整段諗好先寫」——並指出模型自述的候選清單未必等於內部真實機率,但足夠說明工作單位是「下一個 token」。

下一課:Tokenization——模型其實看不到「字」,只看到被切開的碎片。上一課:為甚麼教師要懂 LLM。

這一課的重點

  • 用「校園電台逐字直播」的比喻,向非技術同事解釋 Transformer 每一層在做甚麼。
  • 說明模型是逐 token 往下接,而不是先在腦中寫完整段才輸出。
  • 解釋同一條問題問兩次,答案為甚麼會有差異。
  • 指出「整句同時可見」這個特性,如何影響你排列提示裡的條件。

幾條常被問到的問題

不是。Transformer 是一種神經網絡架構,好比「底盤設計」;ChatGPT 是用這種架構造出來、再經訓練與包裝的產品。現時主流模型幾乎全部建基於 Transformer 或其變體,理解它等於一次過理解大部分模型。

因為模型每一步都在候選 token 之中按機率抽取,而不是永遠揀最高分的。這令文字讀起來自然,但代價是不完全可重複。評分等需要一致性的場合,要靠教師覆核或固定模板補上。

不能這樣直接比較。層數、闊度、訓練資料與方法會互相影響,單看層數就像單看校舍有幾層來判斷教學質素。第 4 課會講參數量同樣不能當採購指標。

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