AI编程深度专研:驾驭自然语言,重塑代码世界
本教程专为具有一定编程基础人员设计,旨在深入探讨如何利用大型语言模型(如GPT系列)通过自然语言进行编程。课程将从AI编程的核心理理论出发,系统讲解大型语言模型的工作原理、高级提示工程技术,并深入研究AI在代码生成、调试优化及自动化任务中的应用。完成本课程后,您将能够熟练运用自然语言作为编程工具,从理论层面深刻理解AI编程的范式革命。
课程概览
- 总章节数:6个章节
- 总课时数:24个课时
- 总练习数:13个练习
- 总时长:11小时20分钟
详细大纲
第一章:AI编程新范式:理论基础与核心概念(4课时,1小时40分钟)
建立对AI编程和自然语言编程的宏观认识,理解其背后的理论基础、工作流程以及与传统编程的区别。
- 1.1 从代码到对话:编程的范式革命(20分钟)
- 编程范式的演进历程
- 自然语言编程的兴起与意义
- AI辅助编程的优势与挑战
- 未来编程趋势展望
- 1.2 什么是大型语言模型(LLM)?核心能力解析(25分钟)
- LLM的定义与发展历史
- 主要的代码生成模型对比(GPT系列、Claude、CodeLlama等)
- LLM在编程领域的核心能力边界
- 模型能力评估方法
- 1.3 提示工程(Prompt Engineering):与AI协作的艺术(30分钟)
- 提示工程的基本概念与重要性
- 有效提示的组成要素
- 提示词设计的基本原则
- 常见提示错误与避免策略
- 1.4 AI编程的优势、局限性与伦理考量(25分钟)
- AI编程提升效率的量化分析
- 当前技术的主要限制
- 代码质量与安全性考量
- AI编程的伦理问题与最佳实践
第二章:深入引擎:大型语言模型工作原理解析(4课时,2小时10分钟)
深度剖析支撑AI编程的黑箱——大型语言模型的技术原理,重点关注其架构与训练机制。
- 2.1 LLM的基石:Transformer架构与自注意力机制(45分钟)
- Transformer模型的基本结构
- 自注意力机制的工作原理
- 编码器-解码器架构详解
- Transformer在代码理解中的应用
- 2.2 模型如何学习?预训练、微调和指令调优(35分钟)
- 预训练过程与目标函数
- 监督微调与人类反馈强化学习
- 代码专用模型的特殊训练策略
- 模型能力与训练数据的关系
- 2.3 从文本到代码:专门化代码模型(Code LLMs)解析(30分钟)
- 通用模型vs代码专用模型
- 代码模型的特殊优化技术
- 代码理解与生成的独特挑战
- 主流代码模型架构对比
- 2.4 Tokenization:模型理解语言和代码的编码方式(20分钟)
- Tokenization的基本概念
- 不同编码方案的比较
- Token限制对代码生成的影响
- 优化Token使用的策略