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Del Código a la Conversación: ¿Cómo funciona un LLM?

Explora cómo funcionan los Grandes Modelos Lingüísticos (LLM), su evolución a lo largo del tiempo y cómo pueden aplicarse en sectores como el jurídico y el minorista.

Los Grandes Modelos Lingüísticos (LLM ) son sistemas avanzados de IA generativa capaces de comprender y generar textos similares a los humanos. Estos modelos pueden reconocer e interpretar lenguas humanas, habiendo sido entrenados con millones de gigabytes de datos de texto recogidos de Internet. Las innovaciones impulsadas por LLM como ChatGPT se han convertido en nombres muy conocidos, haciendo que la IA generativa sea más accesible para todos. 

Dado que el mercado mundial de LLM alcanzará los 85.600 millones de dólares en 2034, muchas organizaciones se están centrando en adoptar LLM en todas sus funciones empresariales.

En este artículo, exploraremos cómo funcionan los grandes modelos lingüísticos y sus aplicaciones en diversos sectores. ¡Empecemos ya!

Fig. 1. Los LLM utilizan algoritmos de aprendizaje profundo para generar y comprender texto.

La evolución de los grandes modelos lingüísticos

La historia de los grandes modelos lingüísticos abarca varias décadas, repletas de avances en la investigación y descubrimientos fascinantes. Antes de sumergirnos en los conceptos básicos, exploremos algunos de los hitos más importantes.

He aquí un rápido vistazo a los hitos clave en el desarrollo de los LLM:

  • 1960s: Joseph Weizenbaum creó ELIZA, uno de los primeros chatbots. Utilizaba la concordancia de patrones, un método en el que el sistema detecta palabras clave en la entrada del usuario y responde en consecuencia, simulando una conversación básica.
  • 2014: Se introdujeron las Unidades Recurrentes Controladas (GRU) como una versión más sencilla y rápida de las LSTM. Casi al mismo tiempo, se desarrollaron mecanismos de atención que permitían a la IA centrarse en las partes más importantes de una secuencia para comprenderla mejor.
  • 2017: Transformer introdujo una nueva forma de procesar el texto utilizando la atención multicabezal y el procesamiento paralelo. A diferencia de las RNN, podían analizar secuencias enteras a la vez, lo que las hacía más rápidas y capaces de comprender mejor el contexto.

Desde 2018, modelos como BERT (Bidirectional Encoder Representations from Transformers) y GPT (Generative Pre-trained Transformer) han utilizado transformadores para introducir el procesamiento bidireccional, en el que la información fluye tanto hacia delante como hacia atrás. Estos avances han mejorado enormemente la capacidad de dichos modelos para comprender y generar lenguaje natural.

Fig. 2. Evolución de los grandes modelos lingüísticos.

¿Cómo funciona un LLM?

Para entender cómo funciona un LLM (Large Language Model), es importante aclarar primero qué es exactamente un LLM. 

Los LLM son un tipo de modelo básico: sistemas de IA de propósito general entrenados en conjuntos de datos masivos. Estos modelos pueden ajustarse para tareas específicas y están diseñados para procesar y generar texto de forma que imite la escritura humana. Los LLM destacan en la realización de predicciones a partir de indicaciones mínimas y se utilizan ampliamente en la IA generativa para crear contenidos basados en entradas humanas. Pueden deducir el contexto, dar respuestas coherentes y pertinentes, traducir idiomas, resumir textos, responder preguntas, ayudar en la escritura creativa e incluso generar o depurar código.

Los LLM son increíblemente grandes y funcionan con miles de millones de parámetros. Los parámetros son pesos internos que el modelo aprende durante el entrenamiento, lo que le permite generar salidas basadas en la entrada que recibe. En general, los modelos con más parámetros suelen ofrecer un mejor rendimiento.

He aquí algunos ejemplos de LLM populares:

  • GPT-4o: Lanzado en mayo de 2024, el GPT-4o es el último modelo multimodal de OpenAI. Puede procesar texto, imágenes, audio y vídeo.
  • Claude 3,5: Presentado en junio de 2024 por Anthropic, Claude 3.5 se basa en la serie Claude 3 y proporciona capacidades mejoradas de procesamiento del lenguaje natural y de resolución de problemas.
  • Llama 3: La serie Llama 3 de Meta, lanzada en abril de 2024, incluye modelos con hasta 70.000 millones de parámetros. Estos modelos de código abierto son conocidos por su rentabilidad y su gran rendimiento en diversos puntos de referencia. 
  • Géminis 1.5: Lanzado en febrero de 2024 por Google DeepMind, Géminis 1.5 es un modelo multimodal capaz de manejar texto, imágenes y otros tipos de datos.

Los componentes clave de un LLM

Los grandes modelos lingüísticos (LLM) tienen varios componentes clave que trabajan juntos para comprender y responder a las indicaciones del usuario. Algunos de estos componentes están organizados en capas. Cada capa se encarga de tareas específicas en el proceso de procesamiento del lenguaje. 

Por ejemplo, la capa de incrustación descompone las palabras en trozos más pequeños e identifica las relaciones entre ellas. 

Basándose en esto, la capa feedforward analiza estas piezas para encontrar patrones. De forma similar, la capa recurrente garantiza que el modelo mantenga el orden correcto de las palabras. 

Otro componente importante es el mecanismo de atención. Ayuda al modelo a centrarse en las partes más relevantes de la entrada, permitiéndole dar prioridad a las palabras clave o frases sobre las menos importantes. Tomemos el caso de traducir "El gato se sentó en la alfombrilla" al francés: el mecanismo de atención garantiza que el modelo alinee "cat" con "le chat" y "mat" con "le tapis", preservando el significado de la frase. Estos componentes trabajan juntos paso a paso para procesar y generar el texto. 

Diferentes tipos de LLM

Todos los LLM comparten los mismos componentes básicos, pero pueden construirse y adaptarse para fines específicos. He aquí algunos ejemplos de distintos tipos de LLM y sus capacidades únicas:

  • Modelos de disparo cero: Estos modelos pueden manejar tareas para las que no han sido entrenados específicamente. Utilizan el conocimiento general que han aprendido para comprender nuevas indicaciones y hacer predicciones sin necesidad de entrenamiento adicional.
  • Modelos afinados: Los modelos afinados se basan en modelos generales, pero se entrenan más para tareas específicas. Este entrenamiento adicional los hace muy eficaces para aplicaciones especializadas.
  • Modelos multimodales: Estos modelos avanzados pueden procesar y generar múltiples tipos de datos, como texto e imágenes. Están diseñados para tareas que requieren una combinación de comprensión textual y visual.

Cómo se relaciona el Procesamiento del Lenguaje Natural con los LLM

El Procesamiento del Lenguaje Natural (PLN) ayuda a las máquinas a comprender y trabajar con el lenguaje humano, mientras que la IA Generativa se centra en crear nuevos contenidos como texto, imágenes o código. Los Grandes Modelos Lingüísticos (LLM) unen estos dos campos. Utilizan técnicas de PNL para comprender el lenguaje y luego aplican la IA Generativa para crear respuestas originales, similares a las humanas. Esta combinación permite a los LLM procesar el lenguaje y generar textos creativos y significativos, lo que los hace útiles para tareas como conversaciones, creación de contenidos y traducción. Al combinar los puntos fuertes de la PNL y la IA Generativa, los LLM hacen posible que las máquinas se comuniquen de forma natural e intuitiva.

Fig. 3. La relación entre la IA generativa, la PNL y los LLM.

Aplicaciones de los LLM en diversas industrias

Ahora que ya sabemos qué es un LLM y cómo funciona, veamos algunos casos de uso en distintos sectores que muestran el potencial de los LLM.

Uso de LLMs en Legal Tech

Los modelos de IA están transformando el sector jurídico, y los LLM han hecho que tareas como la investigación y la redacción de documentos jurídicos sean mucho más rápidas para los abogados. Pueden utilizarse para analizar rápidamente textos jurídicos, como leyes y casos anteriores, para encontrar la información que necesitan los abogados. Los LLM también pueden ayudar a redactar documentos jurídicos, como contratos o testamentos. 

Curiosamente, los LLM no sólo son útiles para investigar y redactar: también son herramientas valiosas para garantizar el cumplimiento legal y agilizar los flujos de trabajo. Las organizaciones pueden utilizar los LLM para cumplir la normativa, identificando posibles infracciones y ofreciendo recomendaciones para solucionarlas. Al revisar los contratos, los LLM pueden destacar detalles clave, identificar riesgos o errores y sugerir cambios.

Fig. 4. Una visión general de cómo pueden utilizarse los LLM para la investigación jurídica.

Comercio minorista y electrónico: Chatbots potenciados por IA con LLMs

Un LLM puede analizar los datos de los clientes, como compras anteriores, hábitos de navegación y actividad en las redes sociales, para detectar patrones y tendencias. Esto ayuda a crear recomendaciones personalizadas de productos. Las aplicaciones integradas con los LLM pueden guiar a los clientes en la compra de productos, como ayudarles a elegir artículos, añadirlos al carrito y completar el pago. 

Además, los chatbots basados en LLM pueden responder a las consultas habituales de los clientes sobre productos, servicios y envíos. Esto libera a los representantes del servicio de atención al cliente para que se ocupen de cuestiones más complejas. Un gran ejemplo es el último chatbot de IA de Amazon, Rufus. Utiliza LLMs para generar resúmenes de reseñas de productos. Rufus también puede detectar reseñas falsas y recomendar opciones de tallas de ropa a los clientes.

LLMs en Investigación y Academia

Otra aplicación interesante de los LLM es en el sector educativo. Los LLM pueden generar problemas prácticos y cuestionarios para los estudiantes, haciendo que el aprendizaje sea más interactivo. 

Cuando se ajustan a los libros de texto escolares, los LLM pueden proporcionar una experiencia de aprendizaje personalizada, permitiendo a los alumnos aprender a su propio ritmo y centrarse en los temas que les resulten difíciles. Los profesores también pueden aprovechar los LLM para calificar el trabajo de los alumnos, como redacciones y exámenes, ahorrando tiempo y permitiéndoles centrarse en otros aspectos de la enseñanza. 

Además, estos modelos pueden traducir libros de texto y materiales de estudio a distintas lenguas, ayudando a los estudiantes a acceder a los contenidos educativos en su lengua materna.

Fig. 5. Un ejemplo de traducción de texto mediante un LLM.

Pros y contras de los grandes modelos lingüísticos

Los LLM ofrecen muchas ventajas al comprender el lenguaje natural, automatizar tareas como el resumen y la traducción, y ayudar en la codificación. Pueden combinar información de distintas fuentes, resolver problemas complejos y apoyar la comunicación multilingüe, lo que los hace útiles en muchos sectores. 

Sin embargo, también conllevan retos, como el riesgo de difundir información errónea, las preocupaciones éticas sobre la creación de contenidos realistas pero falsos y las inexactitudes ocasionales en áreas críticas. Además, tienen un importante impacto medioambiental, ya que el entrenamiento de un solo modelo puede producir tanto carbono como cinco coches. Equilibrar sus ventajas con estas limitaciones es clave para utilizarlos de forma responsable.

Puntos clave

Los grandes modelos lingüísticos están cambiando la forma en que utilizamos la IA generativa, facilitando a las máquinas la comprensión y creación de textos similares a los humanos. Están ayudando a sectores como el jurídico, el minorista y el educativo a ser más eficientes, ya sea redactando documentos, recomendando productos o creando experiencias de aprendizaje personalizadas. 

Aunque los LLM ofrecen muchas ventajas, como el ahorro de tiempo y la simplificación de tareas, también conllevan retos como problemas de precisión, preocupaciones éticas e impacto medioambiental. A medida que estos modelos mejoran, están llamados a desempeñar un papel aún mayor en nuestra vida cotidiana y en nuestros lugares de trabajo.

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