对于 “潜空间(Latent Space)” 这个词,相信大家并不陌生。但它究竟是什么?对神经网络、大模型有什么作用?在这段视频中,AI 科普达人 New Machina 将用一个简单的例子,形象的解释这个神经网络中的重要概念。

简单来说,潜空间是模型在内部学到的一种压缩后的数据表示。你看不到它,但几乎所有有用的智能能力,都是在这里产生的。

先从一个直观的例子说起。假设我们要让模型识别一个手写数字,比如 “6”。如果用一张 25×25 的灰度图来表示,这张图会有 625 个像素,每个像素都有一个数值。虽然,对人来说,一眼就能认出来。但对神经网络而言,这 625 个数既庞大,又充满冗余,还容易受到光线、位置和书写风格的影响。

训练神经网络的过程,本质上就是让它学会哪些信息是重要的,哪些可以忽略。于是,在网络的隐藏层中,原始的 625 维输入,会被一步步压缩,最终变成一个低维向量,比如只有 6 个数。这组数所在的空间,就是潜空间。

潜空间并不是简单地 “缩小数据”。它保留下来的,往往是更抽象、更稳定的特征,比如有没有竖笔画、有没有弯曲、整体重心在哪里。这些特征在训练数据中并没有被人工标注,而是模型自己从大量样本中总结出来的。

这也是潜空间强大的地方。两个看起来差异很大的手写 “6”,逐像素比较可能完全不像,但在潜空间里,它们的位置往往非常接近。相反,一个 “6” 和一个 “8”,哪怕某些像素相似,在潜空间中也会被拉开距离。对模型来说,这样的表示更容易做比较、分类和预测。

从更宏观的角度看,潜空间的作用就是降维和去噪。原始数据很详细,但也很 “吵”。潜空间更简洁,只保留对理解和决策真正有用的信息。无论是图像识别、语音处理,还是生成模型,这一套逻辑几乎无处不在。

所以可以这样理解,神经网络并不是直接 “看懂” 原始数据,而是先把世界翻译成一个更适合计算的内部语言。这个语言所在的地方,就是潜空间。