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Study Jam:GenAI 開發者實戰 — 第 7/29 篇

GenAI 基礎概念解鎖

GenAI 基礎概念解鎖

課程概述

想把生成式 AI 用好,得先搞懂它底層是怎麼運作的。這堂課不碰數學,直接帶你把生成式 AI 從輸入到輸出的整個流程拆開來看,幫你建立一套清楚的技術心智模型。之後不管你是要設計 Prompt、挑模型還是評估 AI 系統,這些基礎都會用得上。

生成式 AI 從輸入到輸出的底層流程:文字切成 Token 並映射為 Embedding,加入位置資訊後由多頭注意力與多層 Transformer 建立上下文,解碼器逐一預測下一個 Token 直到停止符號

文字先變成 Token 和語義向量,再由位置編碼與 Attention 建立跨距離關係;Transformer 層反覆精煉上下文,解碼器才有條件逐詞生成。Encoder 擅長理解、Decoder 擅長生成,Encoder–Decoder 則擅長序列轉換。

你將學到

  • 解釋 Tokenization 的過程與其對成本和效能的影響
  • 理解 Embedding 如何將文字轉換為數學表徵
  • 掌握 Inference(推論)過程中的關鍵步驟
  • 區分不同模型架構的適用場景:僅解碼器、僅編碼器、編碼器-解碼器

核心概念

Tokenization:文字的數位化

模型會先用 tokenizer 把輸入拆成 Token,再進行後續運算。Token 不等於固定的一個字或一個詞;同一句話換成不同模型,切法和數量都可能不同。中文、英文、程式碼、圖片和影片也各有不同的計算方式,所以別拿字數硬猜成本。要知道實際數量,最穩的方法是用目標模型的 CountTokens API 或 SDK tokenizer 先算一次。

Context Window 不是越塞滿越好。先替輸出保留空間;超過預算時,依內容特性選擇分段、刪除重複歷史或只檢索相關片段,最後再用實際用量校正估算。

Embedding:語義的數學表徵

Embedding 會把 Token 轉成高維度的數字向量,讓語義相近的概念在向量空間裡靠在一起。舉例來說,「國王」和「女王」的向量距離,會比「國王」和「蘋果」近很多。搜尋、推薦、分類這些應用都建立在 Embedding 上,它也是 RAG(檢索增強生成)架構的核心組件。

Attention 機制簡介

Attention(注意力)機制讓模型在處理每個 Token 時,能「關注」整段輸入裡所有相關的 Token,而不是只看附近的上下文。這就像你在讀一段文字時,會自動把代名詞「他」連回前面提過的人名。Self-Attention 是 Transformer 架構最關鍵的突破,讓模型能抓到跨越很長距離的語義關聯。

模型架構的三大類型

架構類型代表模型擅長任務
僅編碼器(Encoder-only)BERT分類、命名實體辨識、情感分析
僅解碼器(Decoder-only)GPT、Gemini文字生成、對話、程式碼生成
編碼器-解碼器(Encoder-Decoder)T5、BART翻譯、摘要、問答

現在的生成式 AI 大多用僅解碼器架構(像 Gemini),靠 Autoregressive(自迴歸)的方式,一個 Token 接一個 Token 把輸出生出來。

實作重點

  • 使用 Gemini Enterprise Agent Platform 的 SDK tokenizer 或 CountTokens API,觀察不同語言的文字如何被拆解為 Token
  • 透過 Embeddings API 取得文字的向量表徵,計算不同句子之間的相似度
  • 注意 Context Window 的大小限制;依目前官方模型文件,Gemini 3.1 Pro 的上限是 1,048,576 Token
  • 理解模型版本命名慣例(如 gemini-3.1-pro),選擇適合的穩定版或最新版

Lab 導讀

Lab 連結Gen AI: Unlock Foundational Concepts — Google Cloud Skills Boost

這個 Lab 用互動式教學帶你認識 GenAI 的核心概念。建議邊做邊把每個概念的關鍵定義抄下來,因為這些術語後面的課程會一直反覆出現。測驗很常考 Token 跟字詞的關係、Embedding 的用途,還有不同模型架構各自適合什麼場景。

延伸學習

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