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Chapitre 2 : Prédire le mot suivant

Le mécanisme central des LLM​

Tout ce qu'un LLM fait—répondre à des questions, écrire des histoires, coder—se résume à une opération simple : prédire quel mot devrait venir ensuite.


L'idée de base​

L'idée centrale

Un LLM génère du texte en se demandant à plusieurs reprises : "Étant donné tout ce qui précède, quel mot est le plus susceptible de venir ensuite ?"

Un exemple simple​

Invite : "La capitale de la France est"

Le modèle calcule les probabilités :

  • "Paris" → 95% de probabilité
  • "Lyon" → 2% de probabilité
  • "Berlin" → 0,1% de probabilité
  • "pizza" → 0,0001% de probabilité

Il choisit "Paris" (ou échantillonne aléatoirement pondéré par la probabilité).


Comment la prédiction crée la conversation​

Voyons comment une question devient une réponse :

Votre entrée​

"De quelle couleur est le ciel ?"

Le processus du modèle​

  1. Voit : "De quelle couleur est le ciel ?"
  2. Prédit le mot suivant : "Le" (probable début d'une réponse)
  3. Voit : "De quelle couleur est le ciel ? Le"
  4. Prédit : "ciel" (fait sens dans le contexte)
  5. Voit : "De quelle couleur est le ciel ? Le ciel"
  6. Prédit : "est" (grammaticalement correct)
  7. Prédit : "bleu" (le schéma de réponse qu'il a appris)
  8. Continue jusqu'à : Fin de la réponse détectée

Sortie : "Le ciel est bleu."


Pourquoi cela semble intelligent​

Ce mécanisme simple produit un comportement apparemment intelligent parce que :

1. Les schémas encodent la connaissance​

Lorsqu'il est entraîné sur du texte comme :

  • "Le ciel est bleu pendant la journée"
  • "Le ciel apparaît bleu à cause de la diffusion de la lumière"
  • "Un ciel bleu est un signe de beau temps"

Le modèle apprend que "bleu" suit fortement "ciel est" dans les contextes de questions-réponses.

2. Le contexte façonne la prédiction​

Le même mot a des prédictions différentes selon le contexte :

ContexteMot suivant probable
"La rive de la rivière...""était" (contexte naturel)
"La banque où je dépose...""argent" (contexte financier)
"Veuillez renvoyer la balle...""tir" (contexte sportif)

3. L'échelle permet le raisonnement​

Avec suffisamment de paramètres et d'entraînement, le modèle peut suivre des schémas logiques :

"Si A cause B, et B cause C, alors A cause ___" → "C"


Probabilité et aléatoire​

Température : Contrôler la créativité​

Les LLM ont un réglage de "température" qui affecte comment ils choisissent le mot suivant :

TempératureComportementCas d'utilisation
Basse (0.1)Choisit toujours le mot le plus probableRéponses factuelles, code
Moyenne (0.7)Un peu de variété, toujours cohérentConversation générale
Haute (1.0+)Plus aléatoire, créatif, risquéÉcriture créative, remue-méninges

Exemple à différentes températures​

Invite : "Le temps aujourd'hui est"

  • Température basse : "ensoleillé" (choisi 10/10 fois)
  • Température moyenne : "ensoleillé" (7/10), "beau" (2/10), "agréable" (1/10)
  • Température haute : "spectaculaire" (3/10), "rappelant le printemps" (2/10), "inattenduement doux" (2/10)...

La nature statistique des LLM​

Les LLM sont des machines à probabilité​

Cela explique de nombreux comportements​

Pourquoi les LLM peuvent être "créatifs" : Ils peuvent choisir des mots moins probables mais valides.

Pourquoi les sorties varient : L'échantillonnage aléatoire signifie que différentes exécutions peuvent donner des réponses différentes.

Pourquoi ils peuvent se tromper : Haute probabilité ≠ correct. Les schémas "confiants" ne sont pas toujours vrais.


Comportements émergents​

Lorsque vous combinez :

  • Des milliards de paramètres
  • Des trillions d'exemples d'entraînement
  • La prédiction du mot suivant

Vous obtenez des capacités qui n'ont pas été explicitement programmées :

Exemples de capacités émergentes​

CapacitéComment elle émerge
TraductionSchémas appris à partir de textes multilingues
Génération de codeSchémas appris à partir de dépôts de code
MathématiquesSchémas appris à partir de problèmes mathématiques et solutions
RaisonnementSchémas appris à partir d'arguments logiques
RésuméAppris à condenser à partir d'exemples de résumés

Pourquoi cela fonctionne si bien​

L'hypothèse de compression​

Pour bien prédire le texte, un modèle doit comprendre implicitement :

  • Grammaire et syntaxe
  • Faits sur le monde
  • Logique et raisonnement
  • Différents styles d'écriture
  • Contexte et flux de conversation

La prédiction force le modèle à apprendre tout cela.

L'hypothèse de mise à l'échelle​

À mesure que les modèles deviennent plus grands :

  • Ils apprennent plus de schémas
  • Ils combinent les schémas plus efficacement
  • De nouvelles capacités "émergent" à certaines échelles
  • La performance continue de s'améliorer (jusqu'à présent)

Limitations de la prédiction​

1. Correspondance de schémas, pas de raisonnement​

Le modèle trouve des schémas, pas la vérité. Si des informations fausses apparaissent dans les schémas, elles peuvent être reproduites.

2. Pas de conscience de soi​

Le modèle ne "sait" pas qu'il génère du texte. Il fait juste des prédictions.

3. Risque d'hallucination​

Lorsqu'il n'existe pas de schéma fort, le modèle génère un texte plausible mais potentiellement faux.

4. Sensibilité à l'invite​

De petits changements dans l'entrée peuvent causer de grands changements dans la sortie.


La boucle autorégressive​

Terme clé

Autorégressif signifie que la sortie du modèle est réintroduite comme entrée pour la prédiction suivante.

Entrée : "Bonjour"
Prédit : "là"
Nouvelle entrée : "Bonjour là"
Prédit : "!"
Nouvelle entrée : "Bonjour là !"
Prédit : "Comment"
Nouvelle entrée : "Bonjour là ! Comment"
...et ainsi de suite

C'est pourquoi :

  • Les longues sorties sont générées morceau par morceau
  • Les erreurs précoces peuvent se cumuler
  • Le modèle peut "voir" sa propre sortie précédente

Points clés à retenir​

✅ Tout ce qu'un LLM fait est la prédiction du mot suivant

✅ Les probabilités sont calculées pour tous les mots suivants possibles

✅ La température contrôle l'aléatoire vs la prévisibilité

✅ L'échelle et l'entraînement permettent des capacités émergentes

✅ Prédiction ≠ compréhension, menant à des hallucinations

✅ Chaque mot généré devient une entrée pour la prédiction suivante


Réfléchissez-y​

  1. Si un LLM prédit "Paris" avec 95% de probabilité pour "capitale de la France est ___", d'où vient ce 95% ?
  2. Pourquoi une température élevée peut-elle être bonne pour l'écriture créative mais mauvaise pour les questions factuelles ?
  3. Comment la boucle autorégressive explique-t-elle pourquoi les erreurs précoces dans une réponse peuvent entraîner plus d'erreurs ?

Prochaines étapes​

Comprenons maintenant comment les LLM "se souviennent" des conversations dans Chapitre 3 : Contexte et mémoire.