蒸馏是一种通过加热液体并利用不同成分的“沸点差异”来分离和提纯的技术,这种技术在日常生活中随处可见,例如:
- 水的蒸馏:加热海水后,水分蒸发,而盐和杂质留在原地。冷却蒸汽后,即可获得纯净水。
- 酒精的蒸馏:加热葡萄酒后,酒精比水更早蒸发,冷却后即可获得高浓度的酒精
蒸馏的核心思想是提取所需成分并分离不必要的杂质。
知识蒸馏是什么?用蒸馏的比喻来理解
知识蒸馏(Knowledge Distillation)是从大型 AI 模型(教师模型)中提取必要的知识,并将其传递给较小的模型(学生模型) 的技术。
这一过程与物理世界中的蒸馏非常相似:
物理蒸馏 | 知识蒸馏 |
原料液(混合物) | 大规模 AI 模型(教师模型) |
加热(沸腾) | 让 AI 处理数据并生成预测 |
蒸发(重要成分被分离) | 提取 AI 关键的知识与推理能力 |
冷却(提纯后的液体) | 学生模型学习关键知识,形成高效 AI |
例如,在酒精蒸馏过程中,低沸点的酒精会先蒸发,而不需要的杂质会留在原液中。同样,在知识蒸馏过程中,AI 的学习数据和推理结果会被提炼,去除冗余信息,只留下关键知识供学生模型学习。
硬标签 vs. 软标签
在知识蒸馏中,有两种不同的学习方式:
- 硬标签(Hard Target):
- 例如,在蒸馏酒精时,直接把提取出的液体标记为“100%酒精”。
- 在 AI 训练中,硬标签意味着模型只学习“这是猫!”这样绝对的分类,不考虑可能的模糊性。
- 软标签(Soft Target):
- 例如,记录酒精的成分:“90% 酒精、8% 水、2% 其他微量成分”。
- 在 AI 训练中,软标签意味着模型学习到“这张图片 90% 可能是猫,8% 可能是狗,2% 可能是其他动物”。
相比之下,软标签可以让 AI 具备更灵活的判断能力,使其在处理复杂任务时更加智能。
通过这个比喻,我们可以更直观地理解知识蒸馏与物理蒸馏的相似性。