概念定义

GPT(Generative Pre-trained Transformer)是OpenAI开发的大规模语言模型系列,通过无监督预训练和有监督微调实现强大的自然语言理解和生成能力,是现代AI领域最具影响力的模型家族之一。

详细解释

GPT系列模型基于Transformer架构的解码器部分,采用自回归方式生成文本。从2018年的GPT-1到2024年的GPT-4o和o系列推理模型,该系列不断刷新AI能力边界。

发展历程

  • GPT-1(2018):1.17亿参数,首次证明了无监督预训练的有效性
  • GPT-2(2019):15亿参数,展现了零样本任务迁移能力
  • GPT-3(2020):1750亿参数,开创了大规模上下文学习时代
  • GPT-4(2023):支持多模态输入,显著提升推理和创造能力
  • GPT-4 Turbo(2024):128K上下文窗口,更快速度和更低成本
  • GPT-4o(2024):全方位多模态,320ms音频响应,统一处理文本、视觉和音频
  • GPT-4.1(2025):百万token上下文,图像理解大幅提升

o系列推理模型

2024年9月起,OpenAI推出专注于推理的o系列:
  • o1:首个推理模型,通过思维链显著提升复杂问题解决能力
  • o3:GPQA Diamond 87.7%准确率,SWE-bench 71.7%,减少20%重大错误
  • o4-mini:成本优化的推理模型,数学编码视觉任务表现优异

工作原理

实际应用

代码示例

# 使用GPT-4o进行多模态理解
from openai import OpenAI
import base64

client = OpenAI()

# 文本+图像输入
def analyze_multimodal(text_prompt, image_path):
    with open(image_path, "rb") as image_file:
        base64_image = base64.b64encode(image_file.read()).decode('utf-8')
    
    response = client.chat.completions.create(
        model="gpt-4o",
        messages=[
            {
                "role": "user",
                "content": [
                    {"type": "text", "text": text_prompt},
                    {
                        "type": "image_url",
                        "image_url": {
                            "url": f"data:image/jpeg;base64,{base64_image}"
                        }
                    }
                ]
            }
        ],
        max_tokens=1000
    )
    return response.choices[0].message.content

# 使用o3进行复杂推理
def complex_reasoning(problem):
    response = client.chat.completions.create(
        model="o3",
        messages=[
            {"role": "system", "content": "你是一个专业的问题求解器,请展示完整的推理过程"},
            {"role": "user", "content": problem}
        ],
        temperature=0.1,  # 低温度提高推理准确性
        max_thinking_tokens=50000  # o系列特有:思考token
    )
    return response.choices[0].message.content

# 流式输出 (GPT-4 Turbo)
def stream_response(prompt):
    stream = client.chat.completions.create(
        model="gpt-4-turbo",
        messages=[{"role": "user", "content": prompt}],
        stream=True
    )
    
    for chunk in stream:
        if chunk.choices[0].delta.content is not None:
            print(chunk.choices[0].delta.content, end="")

应用场景

  1. 创意写作:故事创作、文案撰写、诗歌生成
  2. 代码开发:代码生成、调试、重构、文档编写
  3. 教育辅导:个性化学习、作业辅助、知识问答
  4. 科研助手:文献总结、实验设计、数据分析
  5. 多模态交互:图像理解、音频转录、跨模态翻译
  6. 复杂推理:数学证明、逻辑推导、策略规划

2024年最新进展

  • GPT-4o全模态集成:单一模型处理文本、视觉、音频,实现真正的多模态理解
  • 百万级上下文:GPT-4.1支持100万token,可处理整本书籍
  • 推理专精化:o系列模型在数学、编码、科学问题上超越通用模型
  • 工具使用能力:通过RL训练,模型学会何时以及如何调用外部工具
  • 实时交互:320毫秒音频响应,接近人类对话速度

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