在构建垂直领域大模型(Vertical LLMs)时,核心挑战在于平衡领域知识的实时性、准确性与模型的推理泛化能力。本指南基于航空领域的实战经验,系统性阐述了从技术选型、基座模型微调(SFT/CPT)到强化学习(RL)对齐的全流程解决方案,旨在为开发者提供可落地的模型训练与优化框架。
第一章 技术架构决策 — 数据特征与接入路径
在启动训练前,构建清晰的数据分层架构是成功的关键。需依据数据的时效性、精度要求及结构化程度,将业务数据划分为三种处理路径。
1.1 决策矩阵 (Decision Matrix)
| 数据特征 | 典型场景 | 推荐技术路径 | 核心考量 |
|---|---|---|---|
| 高频变更 / 实时数据 | 动态票价、库存状态 | Function Call (API) | 模型仅作为路由调度,数据不入参,保证毫秒级时效 |
| 中低频 / 半结构化数据 | 业务政策、法律法规 | RAG(检索增强生成) | 解决上下文窗口限制,利用向量检索实现知识外挂,降低幻觉 |
| 静态 / 逻辑 / 隐性知识 | 行业术语、固有逻辑 | CPT + SFT(训练内化) | 将领域知识内化为模型参数,提升理解力与推理稳定性 |
1.2 精度与结构化权衡
-
硬性约束(Hard Constraints):对于要求 100% 准确的实体(如航班号、身份证号),严禁依赖模型生成,必须走 API / RAG 路径。
-
软性约束(Soft Constraints):对于追求语义通顺、逻辑自洽的非结构化数据,通过全量微调或 LoRA 注入模型参数记忆。
第二章 基线模型构建与问题诊断 (Phase I)
2.1 训练策略:多维数据增强
在初代模型构建中,避免单一维度的 QA 对。应采用 “一数多问”(One-Shot Multi-Query) 策略:
- 方法:针对同一条原始数据(如某航司基础信息),构建事实问答、反向推理、对比分析等多种 Prompt 形式。
- 目的:打破模型对特定句式的过拟合,增强语义理解的鲁棒性。
2.2 典型失效模式分析
在基线测试中,常见的两类核心问题及其成因:
-
多跳推理失效(Multi-hop Reasoning Failure)
- 现象:单点知识准确(知道 A 是机场),但无法聚合(列出某地所有机场)。
- 归因:训练数据缺乏逻辑链条,模型未能建立实体间的图谱关系。
-
事实性幻觉(Factuality Hallucination)
- 现象:格式正确,但核心实体(时间、ID)被编造。
- 归因:参数记忆混淆,模型强行生成未见过的具体数值。
第三章 架构优化与知识对齐 (Phase II)
针对基线问题,引入“两阶段训练”与“实体显式注入”策略。
3.1 两阶段训练流水线 (Two-Stage Pipeline)
-
阶段一:领域自适应预训练(CPT - Continuous Pre-training)
- 输入:清洗后的纯文本数据(如航司手册、机场百科)。
- 目标:通过海量无监督文本,让模型学习领域内的词汇分布和基础背景,建立“领域直觉”。
-
阶段二:知识蒸馏与监督微调(SFT - Supervised Fine-tuning)
- 输入:高质量问答对(Instruction Tuning Data)。
- 技巧:利用强模型(如 Qwen-72B / GPT-4)进行知识蒸馏,生成包含复杂逻辑链(CoT)的合成数据,提升小模型的逻辑严密性。
3.2 词表增强与实体注册 (Vocabulary Expansion)
为解决“幻觉”问题,从 Tokenizer 层面进行干预:
- 操作:将领域核心实体(特定航班号、机场三字码、专有名词)显式加入 Tokenizer 词表,并初始化其 Embedding。
- 效果:强制模型将这些实体视为独立 Token,而非拆解为无意义的字词组合,显著强化实体间的逻辑关联记忆。
第四章 进阶演进 — 强化学习与逻辑对齐 (Phase III)
当模型具备基础知识后,利用强化学习(RL)解决复杂业务场景下的决策规划问题(如多段中转航线规划)。
4.1 RLHF / RLAIF 实施路径
-
思维链构建(CoT Generation):构建包含完整推理步骤(Step-by-Step)的专用数据集,教会模型“如何思考”。
- 奖励模型设计(Reward Modeling):
- 合规性奖励:是否符合航司转机规则?
- 逻辑性奖励:时间衔接是否合理(如落地时间早于起飞时间)?
- 完整性奖励:方案是否包含所有必要要素?
- 策略优化:利用 PPO 或 DPO 算法,引导模型在满足业务约束的前提下,输出最优决策路径。
第五章 最佳实践与架构原则
基于实战演进,总结出垂直领域大模型研发的 “三不原则”与边界定义。
5.1 核心原则
- 不要试图训练所有数据:模型不仅是知识库,更是推理引擎。参数记忆容量有限,应优先训练“逻辑”与“模式”,而非“动态数值”。
- 响应延迟(Latency)与规划的平衡:合理的知识前置(Pre-training)能减少 In-Context Learning 的 Context 长度,从而显著降低推理首字延迟(TTFT)。
5.2 边界界定 (The Boundary)
- 参数记忆(Parametric Memory):用于存储领域通识、推理范式、语言风格。
- 非参数记忆(Non-Parametric Memory):用于存储实时状态、精确数值、长尾文档(通过 RAG / Tool Use 解决)。
附录一:术语表
- CPT(Continuous Pre-training):在目标领域文本上继续无监督预训练,以增强领域语言分布与背景知识。
- SFT(Supervised Fine-tuning):用高质量指令/问答数据对模型进行监督微调,提高任务性能与指令跟随性。
- RAG(Retrieval-Augmented Generation):检索增强生成,将外部知识库/向量索引作为非参数记忆来补充模型回答。
- CoT(Chain of Thought):思维链,通过显式步骤训练模型展现推理过程,提升多跳与复杂逻辑能力。
- LoRA(Low-Rank Adaptation):低秩适配方法,通过参数高效注入实现模型微调与知识注入。
- RLHF(Reinforcement Learning from Human Feedback):基于人工反馈的强化学习方法,用于对齐模型输出偏好。
- RLAIF(Reinforcement Learning from AI Feedback):使用自动化或强模型反馈替代人工反馈的强化学习流程。
- PPO / DPO:常用策略优化算法,PPO 为概率策略梯度方法,DPO 为判别式策略优化变体(用于对齐)。
- Tokenizer / Embedding:分词器与词向量表示,影响实体切分与参数化记忆的颗粒度。
- 参数记忆(Parametric Memory):模型参数中编码的知识。
- 非参数记忆(Non-Parametric Memory):外部存储(检索、数据库、工具)用于存放实时/长尾数据。
- TTFT(Time To First Token):推理延迟的一个度量,表示生成第一个 token 的耗时。