什麼是生成式AI?
生成式AI(Generative AI)是一種人工智慧技術,其核心在于通過學習數據的分布模式來生成新的數據。這種技術不是簡單地複制或模仿現有內容,而是通過深度學習模型,產生全新的文本、圖像、音樂和視頻等內容。
生成式 AI 概念介紹
生成式 AI 利用深度學習等人工智慧技術,通過對大量资料的學習和训练,能够自动生成文字、音訊、圖像或影片等全新內容。它的應用相當廣泛,比如,ChatGPT可以回答問題和撰寫文章,Midjourney能創建高品質的圖像,Office 365 Copilot辅助日常辦公,自動生成文件和分析資料,这些都是生成式AI的優秀應用案例。
生成式 AI 的發展史
1980 年代,資料科學家試圖超越傳統人工智慧的預先定義規則和演算法,著手開發簡易的生成模型(如單純貝氏分類器),開啟了生成式方法的研究方向。
後續在 1980 及 1990 年代,霍普菲爾網路(Hopfield Network)和玻爾茲曼機(Boltzmann machine)模型被提出,旨在建立可生成新資料的神經網路。但這類模型難以擴展至大型資料集,也面臨如梯度消失等問題,導致深度網路訓練困難。
2006 年,受限玻爾茲曼機(RBM, Restricted Boltzmann Machine)被用來逐層預訓練深度神經網路,成功緩解了梯度消失問題,促進了深度學習的進展,也成為最早的深度生成模型之一。
2014 年,生成對抗網路(GAN)問世,展現了生成逼真資料(特別是圖像)的驚人能力。變分自動編碼器(VAE)也於同時期提出,為自動編碼器加入機率建模機制,建立了具理論基礎的生成架構。
2010 年後期,變換式模型興起,特別是在自然語言處理(NLP)領域。生成式預先訓練模型(GPT)、基於變換器的雙向編碼器(BERT)等模型帶來理解及產生人性化文字的能力,徹底改變了 NLP 領域。
如今,生成式 AI 已成為快速發展的領域,不僅擁有活躍的研究熱點,也廣泛應用於各種場景。GPT-4、DALL·E 等新一代模型不斷推進 AI 的生成能力。同時,大眾也日益關注其可控性與倫理責任。
生成式 AI 的發展歷程,展現了 AI 技術在理論與應用上的深度融合。這些經驗可作為我們未來善用生成式 AI 的指南,推動更負責任且高效的應用,進一步釋放人類的創造力與生產力。
生成式 AI 與傳統 AI 有哪些差異?
為了更清楚理解生成式 AI 的獨特性,我們可以從它與傳統 AI、機器學習、對話式 AI 以及通用人工智慧(AGI)等技術的差異切入:
傳統 AI
傳統 AI 系統依賴明確設定的規則與演算法執行任務,例如專家系統或流程自動化工具。這類系統無法從資料中學習,也不具備隨時間演進的能力,適合處理固定邏輯的任務。
機器學習(Machine Learning)
機器學習讓系統能從資料中找出模式並進行預測,不需人工設定所有規則。它是生成式 AI 的基礎之一,不過傳統機器學習主要應用在分類與預測,並不具備生成新資料的能力。
生成式 AI(Generative AI)
生成式 AI 建立在機器學習之上,能學習資料特徵並主動產生新內容,例如文字、圖像、音樂或程式碼。它的核心特徵在於「創造」,不僅限於預測或回應,而是生成新的、有價值的資料。
對話式 AI(Conversational AI)
對話式 AI 著重於與使用者進行自然語言互動,例如客服機器人或語音助理。它可以採用生成式 AI 技術來生成回應,但其核心目標是人機互動,而非生成多樣類型的資料。簡而言之,生成式 AI 是一種技術能力,而對話式 AI 是一種應用場景。
通用人工智慧(AGI, Artificial General Intelligence)
AGI 指能像人類一樣理解、學習並處理各類任務的高度自主系統,目前仍處於理論與研究階段。與專門訓練在單一任務上的生成式 AI 不同,AGI 強調跨領域學習與推理能力。生成式 AI 雖可能成為 AGI 技術路線的一部分,但兩者目標與能力範疇明顯不同。
生成式 AI 是如何運作的?
生成式 AI 的核心建立在機器學習與深度學習技術之上,特別是以模仿人類學習與創作的方式,從資料中學習模式並進一步生成新的資料內容。生成式 AI 的基本運作流程如下:
- 資料收集:收集大量與目標任務相關的資料集,這些資料作為模型學習的基礎。例如:用於訓練圖像生成模型的圖庫,或用於語言模型的文本資料集。
- 模型訓練: 使用深度神經網路(如 Transformer 或生成對抗網路)訓練模型。模型會從資料中學習語言、圖像或其他內容的結構與統計特性,建立內部的表示(例如潛空間 latent space)。
- 内容生成: 訓練完成後,模型可根據使用者輸入,從學習到的潛空間中取樣,或透過生成器網路產生新的內容。生成結果看似全新,實際上是基於原始資料的特徵組合與推理。
- 微調处理: 根據實際應用場景(如企業品牌語調、特定風格等),生成的內容可能會進一步進行微調,以提升品質、準確性與一致性。
生成式 AI 的背後依賴的是深度學習(Deep Learning),這種機器學習能模仿人類大腦處理資料的運作方式,建立決策。其核心架構是人工神經網路(Artificial Neural Networks),這類網路由無數個交互連結的節點組成,可模擬人類大腦神經元處理和傳送資訊的方式。透過這些複雜的網路結構,生成式模型可以捕捉資料中的高階語義關係,並進行抽象化處理,進而支持自然語言生成、圖像構圖、語音合成等任務。
生成式 AI 的4大模型類型
生成式 AI 涵蓋多種模型技術,根據其運作原理與應用場景的不同,可大致分為以下四類常見架構:
1、變換式模型(Transformer)
Transformer 是目前自然語言處理領域的主流架構,代表性模型如 GPT-3、GPT-4 等大型語言模型(LLM)均採用此技術。這類模型架構能够理解輸入資料中的上下文關係,能根據整體語境產生連貫、流暢且語意自然的文字。
2、生成對抗網路(GAN,Generative Adversarial Network)
GAN 由兩個子模型組成:生成器(Generator)與判別器(Discriminator)。生成器負責創建新資料,判別器則評估資料的真實性。兩者在訓練過程中相互對抗,不斷進化,使生成器能夠產生高度擬真的內容。
3、變分自動編碼器(VAE,Variational Autoencoder)
VAE 是一種基於機率圖模型的生成架構,會將輸入資料壓縮至潛空間,再從中重新解碼生成新資料。在編碼程序中加入隨機性,VAE 能夠創造出多樣性高且結構相似的新資料實例,特別適合用於需控制輸出樣式的應用場景。
4、扩散模型介绍(Diffusion Model)
擴散模型是目前圖像生成領域的主力架構,例如 Stable Diffusion、Midjourney 都採用了此方法。該技術模擬資料被逐步加入雜訊,然後再由模型反向還原為清晰的內容,過程如同圖像的「去噪」重建,能夠產生極高品質與細節豐富的圖像。
除了主流的四大架構,還有兩類值得關注的生成模型:自迴歸模型(Autoregressive Model),可根據過去的資料點預測下一個輸出,例如語音生成中的 WaveNet;以及正規化流模型(Normalizing Flow),利用一系列數學轉換,將複雜分布映射為簡單分布,再進行樣本生成。
Foundation Model(基礎模型)與大型語言模型(LLM)的差異
基礎模型(Foundation Model, FM)指的是在大量數據上進行預訓練,能夠適應多種下游任務的通用型人工智慧模型,這類模型具備強大的泛化能力。大型語言模型(Large Language Model, LLM)是基礎模型中的一種,專注於語言處理。LLM同樣是透過龐大語料進行預訓練,但它主要用於理解、生成和分析自然語言。簡單來說,LLM 是 Foundation Model 的一種,所有LLM都是基礎模型,但不是所有基礎模型都是LLM。
生成式 AI 的優勢與企業收益
生成式 AI 不僅在技術上具備高度創新性,更在企業營運的多個層面展現實質效益。根據麥肯錫預測,若生成式 AI 結合其他自動化技術(如機器人流程自動化 RPA、傳統 AI),每年可貢獻 0.5–3.4 個百分點的生產力年增長率,成為未來幾十年內最具變革力的生產力引擎之一。以下為其在企業應用中的五大關鍵價值:
1. 全面提升組織生產力
生成式 AI 可自動處理大量重複性高、價值低的日常任務,讓員工將時間與精力專注於更具創意與策略性的工作。無論是跨部門協作還是企業決策支援,皆有助於提升營運效率、優化流程配置與價值再分配。
2. 優化知識管理與共享
透過上下文感知能力,生成式 AI 能組織、連結並即時調用企業內部知識資源,提升資料品質與可取性,加速內部知識轉化、應用、知識共享。這不僅有助於知識的有效沉澱,強化整體資訊透明度,更能主動發現新商機。
3. 促進員工成長與賦能
生成式 AI 可依據員工的職涯發展路徑與技能需求,提供個人化的學習建議與成長規劃。進而提升員工的數位素養、個人生產力與參與感,此外,亦可協助企業縮小技能落差,帶動人力資本的長期正向循環。
4. 精準分析與預測
透過納入更多變數與複雜情境,生成式 AI 能產出更具準確性的預測模型與營運計畫。同時,它也可在資料準備階段強化資料模型與推論能力,為企業決策與資源配置提供前瞻支撐。不僅能揭示潛在風險與新商機,也拓展企業對市場與內部流程的理解深度,為跨部門決策提供更全面的依據。
5. 推動創新與開拓全新商業模式
生成式 AI 為企業帶來高度個人化的顧客體驗與永續導向的資源優化方式,不僅加速產品與服務創新,也能進一步促成如AI 即服務、內容即服務等新型商業模式。從流程優化到新商業模式創造,生成式 AI 正成為企業轉型的核心引擎。
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生成式 AI 有哪些應用?五大產業實例
生成式 AI 的應用場景日益豐富,使用案例持續增加。它擅長創造全新資料內容,為以下幾大產業帶來多元且具創意的應用方式:
藝術與娛樂:生成式 AI 可用於創作獨特的藝術作品、譜寫樂曲,甚至為電影撰寫劇本。目前已有專門的平台,運用生成演算法將使用者提交的圖像轉換為著名畫家風格的作品。其他平台則採用了卷積神經網路,產生夢幻而精緻的圖像。深度學習模型可模擬多種樂器風格,創作各式曲風的樂曲。只要輸入適當提示詞,AI 甚至可以生成電影劇本、小說、詩詞等各類文學創作。
技術和通訊:生成式 AI 被廣泛應用於提升聊天機器人與虛擬助理的互動體驗。讓聊天機器人更吸引人,人機互動更加流暢且貼近人類語言習慣;還能用於建立虛擬助理,互動性和趣味性更強。這類模型所產生的人性化文字,讓這些虛擬助理比過往的虛擬助理技術更為細膩、實用。
設計與建築:生成式 AI 能協助平面設計師快速產出多樣化的設計構想,加速創作流程。建築領域也開始導入生成技術,透過訓練資料自動生成具有創意與實用性的建築平面圖,支援建築規劃與空間設計。
科學與醫學: 在生命科學與醫學領域,生成式 AI 已被用於加速新藥候選分子的設計,將研發初期的探索階段從數年縮短為數日。GAN 也被應用於醫學影像處理,例如生成合成的腦部 MRI 影像,用於訓練其他 AI 模型,在隱私限制下提供替代性資料,特別具實用價值。
電子商務:許多品牌已運用 GAN 技術生成高度寫實的 3D 廣告模型,依據族群特性與美感需求進行客製化設計。生成演算法亦可用來打造個人化的行銷內容,提升品牌與顧客間的溝通效率與互動體驗。
企業導入生成式 AI 有哪些挑戰?又該如何應對?
導入生成式 AI 不僅是一項技術革新,更伴隨著一系列技術、倫理與治理層面的挑戰,需要審慎面對與妥善管理。以下整理幾項目前企業最常遇到的關鍵挑戰:
資料需求:
生成式 AI 模型需要大量高品質、高相關性的資料,才能有效訓練。資料的取得往往困難重重,特別是在資料不足、具敏感性或受保護的領域(如醫療、財務領域)中。此外,資料是否具備多元性與代表性也直接影響模型的輸出品質與偏誤風險。可考慮使用合成資料(由 AI 模擬生成、具備實際資料特性的虛擬資料)來進行模型訓練。這類資料既能保有資料特徵,又不涉及隱私與機密資訊。近年已有越來越多資料公司專門提供合成資料服務,不僅可供人工智慧訓練使用,也能保留隱私和機密性。
訓練複雜性:
訓練生成式 AI 模型(特別是如 GAN、Transformer 等複雜架構)通常需要高度運算資源與專業知識,也相當耗時而昂貴,對中小企業或初學者而言是一大門檻。可採用分散式訓練方式,將模型訓練工作分配至多部機器或 GPU 上執行,加速訓練流程。另可善用遷移學習(Transfer Learning)策略,透過微調已預訓練的模型來應用於特定任務,降低成本並簡化開發流程。
控制輸出:
生成式 AI 在輸出控制上具有挑戰性,可能產生虛假、錯誤、冒犯性或具有偏見的內容。若能提升訓練資料的多樣性與代表性則有助於改善模型的表現。同時,也應建立輸出內容的篩選與審查機制,確保其符合企業價值與實際應用需求。
倫理問題:
生成式 AI 牽涉眾多倫理議題,尤其是生成內容的真實性與可信度。深偽技術(Deepfake)可被用來製造偽造影像或音訊,生成文字模型也可能被用於編造虛假新聞、誤導性評論或詐騙資訊。企業應建立清晰的 AI 倫理準則,並導入相關技術如數位浮水印或區塊鏈以標記、追蹤生成內容來源。同時,加強員工與使用者的 AI 素養教育,能有效降低錯誤資訊傳播與濫用風險。
監管挑戰
目前全球對生成式 AI 的監管尚不完善,法規制度往往趕不上技術發展速度。企業在應用時可能面臨法律灰區、責任歸屬不清與潛在合規風險。企業應密切關注相關法規動態,並與技術專家、法務顧問與政策制定者持續展開對話與合作,方能共同推動 AI 使用的規範制定與風險控管。倡導負責任的 AI 應用,將有助於長期建立產業信任與社會接受度。
SAP如何帮你导入生成式AI技术
當企業尋求將生成式 AI 技術導入核心業務流程,SAP 提供了完整且成熟的技術與應用支持,協助企業快速實現從概念到落地的轉型目標。
SAP 將生成式 AI 深度整合至業務應用與端到端流程中,提供開箱即用、具備上下文理解能力的解決方案。這些方案建立於企業業務資料之上,結合 SAP 長年累積的產業洞察與流程專業,能即時理解使用者所處的業務情境,主動提供精準建議與操作,從而徹底改變使用者體驗,並有效提升生產力與營運效率。
同時,SAP 提供了強大的 SAP Business Technology Platform(業務技術雲平台),當中包含 Generative AI Hub,讓企業能一站式存取來自多家技術供應商的大型語言模型(LLMs)。企業可靈活調用、編排多種模型,將 AI 能力無縫整合進自身的業務流程中,打造兼具彈性與擴展性的智慧應用場景。
目前,SAP 已於多個關鍵業務場景中推出生成式 AI 應用案例,涵蓋運輸管理、人才招募、客戶體驗管理等領域,充分展現生成式 AI 技術對企業業務成果的實際促進作用。
透過 SAP 的平台與專業,企業不僅能穩健導入生成式 AI,還能善用其技術優勢,加速創新、優化流程,並實現更具前瞻性與競爭力的數位營運模式。SAP 正是您導入生成式 AI、推動智能企業轉型的最佳合作夥伴。
結論
生成式 AI 一詞,曾經只像是科幻小說中的概念,如今已成為我們日常生活中不可或缺的一部分。在廣大 AI 領域內,這項技術興起代表著重大的突破性進展。傳統的 AI 功能可從資料學習、制定決策、自動化流程,而現在增加了創造的力量。這項創新技術也為過往難以想像的應用情境開啟了新道路。
對所有產業的公司而言,生成式 AI 催生了真正的「企業 AI」,可協助組織實現流程自動化、改善客戶互動,以各種方式提升效率。企業 AI 能為遊戲產業產生寫實圖像和動畫、建立可草擬電子郵件或撰寫程式碼的虛擬助理,還能建立研究與訓練用的合成資料, 協助公司改善各環節的績效,推動未來成長。