เว็บเรียนรู้ AI แบบลงมือทำ

AI Multiverse

แปดจักรวาลของปัญญาประดิษฐ์ ตั้งแต่โครงข่ายประสาทไปจนถึงการแลกกุญแจหลังควอนตัม ทุกแล็บฝึกได้จริงในเบราว์เซอร์ สะสมแสตมป์ในพาสปอร์ตของคุณ และรับใบประกาศเมื่อผ่านด่านสุดท้าย

  • 8จักรวาล
  • 0แล็บโต้ตอบ
  • 0แนวคิด
  • 0ศัพท์
  • 0ข้อสอบ

คลิกช่องใดก็ได้เพื่อเข้าสู่จักรวาลนั้น ภาพทุกภาพวาดด้วย JavaScript ในเบราว์เซอร์ของคุณ

AI ไม่ใช่สิ่งเดียว แต่เป็นชั้นซ้อนกัน เริ่มจากภาพรวมว่าอะไรอยู่ในอะไร เครื่องเรียนรู้แบบไหนได้บ้าง และวัดว่าโมเดลดีจริงอย่างไร

AI อยู่ในอะไร คลิกวงลองแล้ว

ปัญญาประดิษฐ์ (AI)

วิธีที่เครื่องเรียนรู้ 3 แบบลองแล้ว

เส้นเวลา คลิกการ์ดเพื่ออ่านลองแล้ว

จัดกลุ่มข้อมูลด้วย k-means unsupervisedลองแล้ว

ไม่มีป้ายคำตอบ ให้เครื่องหากลุ่มเอง ก้าวทีละขั้นเพื่อดูว่าจุดถูกจัดเข้ากลุ่มแล้วศูนย์กลางย้ายอย่างไร คลิกบนกราฟเพื่อเพิ่มจุดของคุณเอง

ชุดข้อมูล

ลองเลือก "วงแหวนซ้อน" แล้วรัน จะเห็นว่า k-means แบ่งผิดเพราะมันสมมติว่ากลุ่มเป็นก้อนกลม ข้อจำกัดนี้คือเหตุผลที่มีอัลกอริทึมจัดกลุ่มแบบอื่นอีกมาก

โครงข่ายประสาทคือฟังก์ชันที่ปรับน้ำหนักตัวเองจากตัวอย่าง ด้านล่างคือโครงข่ายจริงที่เขียนด้วย JavaScript ล้วน ฝึกด้วย backpropagation ทุกเฟรม และตัวกรอง convolution ที่เป็นหัวใจของโมเดลภาพ

ฝึกโครงข่ายสด backpropลองแล้ว

ชุดข้อมูล
ฟีเจอร์นำเข้า
epoch 0 · loss – · acc –

ลองดู: เลือก "เกลียว" แล้วเปิดฟีเจอร์ sin x และ sin y เพิ่มชั้นซ่อน ถ้า learning rate สูงเกินไป loss จะแกว่งหรือพุ่ง นั่นคือสาเหตุที่ต้องจูนค่านี้

ตัวกรอง convolution CNNลองแล้ว

ตัวกรอง 3×3 เลื่อนสแกนภาพ แต่ละพิกเซลใหม่คือผลรวมถ่วงน้ำหนักของเพื่อนบ้าน 9 ตัว เลือกตัวกรองสำเร็จรูปหรือพิมพ์ค่าเองในตารางแล้วดูว่าภาพเปลี่ยนอย่างไร

ภาพต้นฉบับ

ตัวกรอง 3×3

ผลลัพธ์

ในโครงข่ายจริง ค่าในตัวกรองไม่ได้ถูกออกแบบด้วยมือ แต่ถูกเรียนรู้ด้วย backpropagation ชั้นแรกมักได้ตัวกรองคล้ายตัวตรวจขอบที่คุณเห็นตรงนี้

โมเดลภาษาไม่ได้อ่านตัวอักษรหรือคำ แต่อ่าน "โทเค็น" แล้วทำนายโทเค็นถัดไปซ้ำๆ เดโมสี่ชิ้นด้านล่างแสดงขั้นตอนนั้นด้วยโค้ดจริงขนาดเล็ก

1 · ตัดโทเค็นด้วย BPE ฝึกจริงลองแล้ว

BPE เริ่มจากตัวอักษรเดี่ยว แล้วรวมคู่ที่เจอบ่อยที่สุดซ้ำๆ ตารางรวมนี้ฝึกจากคลังข้อความเล็กๆ ในหน้านี้ (ไม่ใช่คลังของโมเดลจริง) ลากแถบไปทางขวา โทเค็นจะยาวขึ้นและจำนวนลดลง ตัวเลขใต้โทเค็นคือรหัสสมมติเพื่อแสดงแนวคิด

2 · Self-Attention ค่าสุ่มที่ยังไม่ผ่านการฝึกลองแล้ว

ซื่อสัตย์กับข้อมูล: เวกเตอร์ในเดโมนี้สร้างจากแฮชของโทเค็นและยังไม่ผ่านการฝึก ค่าความสนใจจึงไม่มีความหมายทางภาษา แต่ สูตรคำนวณ softmax(QKT/√d) เหมือนกับในทรานส์ฟอร์เมอร์จริง ทุกแถวรวมกันได้ 1 เสมอ

3 · เดาคำถัดไป temperature / top-kลองแล้ว

นี่คือโมเดลภาษาแบบ bigram จากประโยคตัวอย่างไม่กี่สิบประโยค (ทำนายจากคำก่อนหน้าคำเดียว) LLM จริงใช้บริบทยาวนับแสนโทเค็น แต่กลไก "ได้การแจกแจง ปรับ temperature แล้วสุ่ม" เหมือนกัน temperature ต่ำ = มั่นใจและซ้ำ, สูง = หลากหลายและเพี้ยนง่าย

4 · แผนที่ความหมายของคำ embedding จริงลองแล้ว

เวกเตอร์ของแต่ละคำสร้างจากการนับว่าคำใดปรากฏใกล้กัน (co-occurrence, PPMI) ในประโยคตัวอย่างราว 50 ประโยค แล้วฉายลงสองมิติด้วย PCA คำที่ใช้ในบริบทคล้ายกันจะอยู่ใกล้กัน โดยไม่มีใครบอกว่า "แมว" กับ "หมา" คล้ายกัน

คลังประโยคมีขนาดเล็กมาก จึงเห็นกลุ่มหยาบๆ เท่านั้น (สัตว์ โมเดล การเข้ารหัส อาหาร) embedding ของโมเดลจริงเรียนจากข้อความมหาศาลและให้ความหมายละเอียดกว่านี้มาก

การฝึกโมเดลคือการเดินลงเขาของฟังก์ชันความผิดพลาด ตัวปรับค่า (optimizer) ต่างกันที่วิธีก้าว และการฝึกนานเกินไปทำให้โมเดลจำข้อมูลแทนที่จะเรียนรู้

สนามแข่ง optimizer คลิกเพื่อวางจุดเริ่มลองแล้ว

SGDMomentumAdam

หุบเขารูปวงรี (ชันในแกน y, ลาดในแกน x) ทำให้ SGD เด้งซิกแซก ส่วน Momentum สะสมแรงเฉื่อย และ Adam ปรับขนาดก้าวต่อแกน ลองเพิ่ม learning rate จนบางตัวแกว่งหรือติดหลุมท้องถิ่น

Overfitting องศาพหุนามลองแล้ว

ข้อมูลฝึก 14 จุดมาจากเส้นสีเขียวบวกนอยส์ ลากองศาของพหุนามจาก 1 ถึง 12 องศาต่ำเกินไปจะ underfit องศาสูงเกินไปจะวิ่งผ่านทุกจุดแต่แกว่งผิดธรรมชาติ ดูกราฟขวา: error ฝึกลดลงเรื่อยๆ แต่ error ทดสอบกลับพุ่งขึ้น แล้วลองเพิ่ม regularization

โมเดล diffusion ฝึกโดยค่อยๆ ใส่นอยส์ลงในภาพ แล้วเรียนรู้ที่จะทำนายนอยส์นั้นเพื่อลบออก ส่วนปริภูมิแฝงคือที่ซึ่งตัวเลขไม่กี่ตัวอธิบายภาพทั้งภาพ ภาพทั้งหมดด้านล่างวาดด้วยโค้ด

ใส่นอยส์ แล้วลองลบ ε-predictionลองแล้ว

ภาพมีนอยส์ xt
ภาพที่ทำนาย x̂0
ต้นฉบับ x0

ซื่อสัตย์กับข้อมูล: ในโมเดลจริง ε ถูกทำนายโดยเครือข่ายประสาทที่ฝึกมาแล้ว ในเดโมนี้เรารู้ ε จริง จึงลบได้สมบูรณ์เมื่อความผิดพลาด = 0 เลื่อนแถบ "ความผิดพลาดของตัวทำนาย" เพื่อดูว่าคุณภาพภาพที่สร้างขึ้นกับความแม่นของตัวทำนายนอยส์ ณ ขั้น t สูงๆ ผูกกันอย่างไร

เดินในปริภูมิแฝง latent spaceลองแล้ว

ลากจุดบนแผ่นซ้ายเพื่อเปลี่ยนตัวเลขสองตัว (z₁, z₂) ภาพขวาคำนวณจากเลขสองตัวนี้ทั้งหมด จุดใกล้กันให้ภาพคล้ายกัน เดินช้าๆ แล้วภาพจะเปลี่ยนต่อเนื่อง นี่คือหลักการเดียวกับที่ตัวสร้างภาพจริงใช้ แต่มีหลายร้อยมิติ ใช้ปุ่มลูกศรเลื่อนจุดได้เมื่อโฟกัสที่แผ่น

โมเดลภาษาจำข้อมูลใหม่ไม่ได้และอาจเดาผิด RAG แก้ด้วยการค้นเอกสารที่เกี่ยวข้องแล้วแนบไปกับคำถาม ส่วนเอเจนต์คือโมเดลที่วนลูปคิด ลงมือ และสังเกต ปิดท้ายด้วยตัวแทนที่เรียนรู้จากรางวัล

ค้นคลังความรู้ TF-IDF · character bigramลองแล้ว

พรอมต์ที่ส่งให้โมเดล


      

เดโมใช้ n-gram ของตัวอักษร จึงค้นภาษาไทยได้โดยไม่ต้องตัดคำ ระบบจริงมักใช้ embedding จากโมเดลแล้วค้นในฐานเวกเตอร์ แต่หลักการเดียวกัน: วัดความคล้าย เลือก top-k แล้วแนบเป็นบริบท

วงจรของเอเจนต์ คลิกแต่ละขั้นลองแล้ว

ตัวแทนเรียนรู้ด้วยรางวัล Q-learningลองแล้ว

วงกลม S คือตัวแทน G คือเป้าหมาย (+1) X คือหลุม (−1) ทุกก้าวเสียเล็กน้อย ตัวแทนไม่รู้แผนที่ ต้องลองผิดลองถูก กดฝึกอัตโนมัติแล้วดูลูกศรและสีฟ้า (ค่า Q) ค่อยๆ ชี้ทางที่ดี วาดกำแพง หลุม และเป้าหมายใหม่ได้บนแผนที่ (ใช้ปุ่มลูกศรและ Space เมื่อโฟกัสที่แผนที่)

เครื่องมือวาดแผนที่

โมเดลที่แม่นบนข้อมูลทดสอบอาจเปราะบางต่อการรบกวนเล็กน้อย หรือให้ผลไม่เป็นธรรมกับบางกลุ่ม ความปลอดภัยของ AI คือการรู้ว่ามันพังตรงไหนก่อนที่ผู้ใช้จะเจอ

ตัวอย่างโจมตี ลากจุด · เลื่อน εลองแล้ว

ซ้าย: เลื่อน ε เพื่อขยับจุดตามทิศ −sign(w) (แนวคิด FGSM) จนข้ามเส้นแบ่ง ขวา: จำลองจริงว่า ε ต่ำสุดที่พลิกคำตอบลดลงตามมิติ (ประมาณ 1/√d) ภาพความละเอียดสูงมีหลายพันมิติ การรบกวนที่ตามนุษย์ไม่เห็นจึงพอจะหลอกโมเดลได้

ความเป็นธรรมของเกณฑ์ demographic parity vs equal opportunityลองแล้ว

ระบบคัดเลือกให้คะแนนผู้สมัครสองกลุ่ม เกณฑ์ตัดสินที่เท่ากันให้ผลต่างกัน เพราะสัดส่วนผู้ที่ควรได้จริงของสองกลุ่มต่างกัน และคะแนนของกลุ่ม B ถูกกดต่ำลงเล็กน้อยด้วยอคติในข้อมูล ลองกดปุ่ม "ทำให้ parity เท่ากัน" แล้วดูว่า TPR ห่างขึ้น และกลับกัน คุณจะเห็นว่าสองเป้าหมายนี้ขัดกัน

ตัวชี้วัดความเป็นธรรมของสองกลุ่ม

ข้อมูลในเดโมเป็นข้อมูลจำลองที่ผมออกแบบเอง ไม่ได้มาจากคนจริง จุดประสงค์คือแสดงโครงสร้างของข้อแลกเปลี่ยน ไม่ใช่ตัวเลขของระบบใดระบบหนึ่ง

น้ำหนักโมเดล ชุดข้อมูลฝึก และทราฟฟิก API มีมูลค่าระยะยาว ถ้าคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใหญ่พอเกิดขึ้น การเข้ารหัสกุญแจสาธารณะในปัจจุบัน (RSA, ECC) จะถูกเจาะด้วยอัลกอริทึมของ Shor ผู้โจมตีจึงเริ่ม "เก็บไว้ก่อน ถอดทีหลัง" ได้ตั้งแต่วันนี้

เครื่องคิด "เก็บไว้ก่อน ถอดทีหลัง" Moscaลองแล้ว

ถ้า X + Y > Z ข้อมูลของคุณยังต้องลับอยู่ ตอนที่การเข้ารหัสปัจจุบันอาจถูกเจาะ Z เป็นเพียงสมมุติฐานให้ลองเล่น ไม่ใช่คำพยากรณ์ และไม่มีใครรู้ค่าจริง นี่คือเหตุผลที่หน่วยงานมาตรฐานแนะนำให้ย้ายก่อนจะแน่ใจ

แลตทิซ: ทำไมมันยากสำหรับควอนตัม CVPลองแล้ว

แลตทิซคือตารางจุดที่สร้างจากเวกเตอร์ฐาน ฐานดี (สั้น ตั้งฉาก) ทำให้หาจุดที่ใกล้เป้าหมายที่สุดได้ง่าย แต่ ฐานเสีย ของแลตทิซเดียวกัน (ยาว เอียง) ทำให้วิธีเดียวกันพลาด กุญแจส่วนตัวคือฐานดี กุญแจสาธารณะคือฐานเสีย ลากจุดสีขาวเพื่อดูผล

แลกกุญแจแบบแลตทิซ LWE KEM ขนาดเล็กลองแล้ว

เดโมนี้รัน KEM แบบ Learning With Errors จริงในเบราว์เซอร์ (n=16, q=3329 เหมือน ML-KEM) กุญแจสาธารณะคือ B = A·S + E นอยส์ E ซ่อน S ผู้รับลบ STu แล้วปัดเศษทิ้งนอยส์ ผู้ดักฟังที่ไม่มี S แยกข้อความไม่ออก

Alice: กุญแจสาธารณะ

–

Bob: ciphertext

–

ความลับร่วม (SHA-256)

–

ข้อควรระวัง: นี่คือเดโมเพื่อการศึกษา ไม่ปลอดภัยสำหรับใช้งานจริง ML-KEM จริงใช้พหุนามในริง (module-LWE), การแปลง Fujisaki-Okamoto ป้องกัน chosen-ciphertext และผ่านการตรวจสอบนานหลายปี ใช้ไลบรารีมาตรฐานเท่านั้น ลองเพิ่ม η จนขอบนอยส์ข้ามเส้นประ แล้วจะเห็นการถอดรหัสผิดพลาด

ลายเซ็นหลังควอนตัมแบบแฮช Lamportลองแล้ว

ลายเซ็นแบบแฮชปลอดภัยตราบที่ฟังก์ชันแฮชยังทนต่อการย้อนกลับ ควอนตัมช่วยได้แค่ระดับรากที่สอง ที่นี่ใช้ SHA-256 จริงผ่าน WebCrypto สร้างกุญแจ 256 คู่ เซ็นโดยเปิดเผยค่าลับตามแต่ละบิตของแฮชข้อความ ตารางด้านล่างคือบิตทั้ง 256 ตำแหน่ง

กด "สร้างกุญแจ" เพื่อเริ่ม

ลายเซ็นนี้ใช้ได้ครั้งเดียวต่อกุญแจ ลองเซ็นข้อความที่สองด้วยกุญแจเดิม จะเห็นสัดส่วนกุญแจลับที่รั่วเพิ่มขึ้น เมื่อรั่วมากพอ ผู้โจมตีประกอบลายเซ็นปลอมของข้อความอื่นได้ SLH-DSA (FIPS 205) แก้ปัญหานี้ด้วยต้นไม้แฮชเพื่อเซ็นได้จำนวนมาก

เช็กลิสต์ความพร้อมของทีม ทำแล้วติ๊กลองแล้ว

    มาตรฐาน NIST ขนาดเป็นไบต์ลองแล้ว

    เปรียบเทียบอัลกอริทึมหลังควอนตัมกับอัลกอริทึมปัจจุบัน
    อัลกอริทึมหน้าที่มาตรฐานกุญแจสาธารณะciphertext / ลายเซ็น
    X25519 (ปัจจุบัน)แลกกุญแจRFC 77483232
    ML-KEM-512 / 768 / 1024แลกกุญแจFIPS 203800 / 1,184 / 1,568768 / 1,088 / 1,568
    ML-DSA-44 / 65 / 87ลายเซ็นFIPS 2041,312 / 1,952 / 2,5922,420 / 3,309 / 4,627
    SLH-DSA-128sลายเซ็นแบบแฮชFIPS 205327,856
    ECDSA P-256 (ปัจจุบัน)ลายเซ็นFIPS 1866464

    ML-KEM, ML-DSA และ SLH-DSA ประกาศเป็นมาตรฐานเมื่อสิงหาคม 2024 ในทางปฏิบัติ TLS เริ่มใช้แบบ ไฮบริด (X25519 + ML-KEM-768) เพื่อไม่ให้ความปลอดภัยแย่กว่าเดิมถ้าอัลกอริทึมใหม่ถูกค้นพบจุดอ่อน สิ่งที่ต้องทำสำหรับทีม AI: ทำบัญชีว่าข้อมูลและน้ำหนักโมเดลใดต้องลับนาน เปิดใช้ TLS ไฮบริด วางแผนให้ระบบเปลี่ยนอัลกอริทึมได้ (crypto-agility)

    พจนานุกรมศัพท์ AI

    ศัพท์ที่พบบ่อยทั้งหมดในแปดจักรวาล ค้นหา กรองตามจักรวาล หรือกด Ctrl K แล้วพิมพ์คำเพื่อกระโดดมาที่นี่

    ด่านสุดท้าย: ทดสอบความรู้รวม

    คำถามสุ่มจากทั้งแปดจักรวาล ทำได้ตั้งแต่ 70% ขึ้นไปจะได้เหรียญตราและดาวน์โหลดใบประกาศ (วาดด้วยโค้ดในเบราว์เซอร์ของคุณ) ใบประกาศเพื่อความสนุกและการเรียนรู้ ไม่ใช่วุฒิการศึกษา

    ตั้งค่า

    ↑ ↓ เลือกEnter เปิดEsc ปิด

    พาสปอร์ตข้ามมิติ