一、引言

         “人工智能”不再只是科幻电影中的名词,它实实在在走进我们的生活,其中一个重要推手就是OpenAI。OpenAI自2015年成立以来,从早期的Gym与Universe平台,到GPT系列语言模型、Codex编程助手、DALL·E图像生成系统,再到ChatGPT、Sora与AI智能体的迭代应用,OpenAI不断推动多模态模型走向实用化,逐步打破人机交互边界。本文将以通俗易懂的语言介绍OpenAI的发展历史、核心技术及其原理、主要产品的功能。

二、OpenAI的创立与早期研发

        2015年12月,OpenAI在美国加州旧金山成立,创始团队包括萨姆·奥特曼(Sam Altman)、伊隆·马斯克(Elon Musk)、伊利亚·苏茨凯弗(Ilya Sutskever)、格雷格·布罗克曼(Greg Brockman)等人,萨姆·奥特曼作为CEO在加入OpenAI之前,曾担任知名创业孵化器Y Combinator的总裁,支持了Airbnb、Dropbox等初创企业的发展。

        OpenAI的初衷以非营利形式推动通用人工智能(AGI)的安全发展。然而,随着技术进步和资金需求的增加,2019年OpenAI设立了“有限利润”子公司OpenAI LP,引入微软等投资者,2025年再次宣布采用“公益公司”(PBC)架构,继续由非营利母公司控制,重申其“造福全人类”的初衷。
        创立早期,OpenAI主要以研究机构的身份活跃,发布了一些开放的工具和引人注目的研究成果,如:

发布时间

名称

特点

主要意义

2016-04

Gym

OpenAI发布的首个重要项目,一个用于强化学习(Reinforcement Learning)研究的开放平台,让AI通过“试错”来学习策略的方法,提供了游戏和仿真环境,让研究人员训练智能体学会玩游戏或完成任务。

该平台的发布是OpenAI践行开放原则的开始,开发者可以免费使用这些环境来研发和测试自己的AI算法。

2016-12

Universe

提供大量基于真实世界软件和网站的环境,用于测试AI的通用能力,如让AI在各类电子游戏、网页任务中学习操作。

该项目旨在测量AI的通用智能水平,让AI可以在游戏、网页等不同任务间灵活适应。

三、技术突破与产品化

        OpenAI自2018年发布首个GPT语言模型以来,持续推动人工智能技术的突破与产品化。GPT系列模型从最初的GPT-1到GPT-4.5,模型的创造性洞察能力和对用户意图的理解不断提升。在语言模型之外,OpenAI还推出了Codex编程模型、DALL·E系列图像生成模型、语音识别模型Whisper、视频生成模型Sora以及推理模型o系列。此外,2025年还推出了Operator智能体以及Deep Research系统。

(一语言模型:GPT系列

        OpenAI真正走入大众视野,始于陆续发布的一系列GPT模型。GPT是“Generative Pre-trained Transformer”(生成式预训练变换模型)的缩写,指一种通过海量文本训练后能够生成自然语言文本的AI模型。接下来按时间顺序了解其相关技术与产品:

发布时间

名称

特点

应用场景

主要意义

2018-06

GPT-1

基于Transformer架构,拥有1.17亿参数,首次展示了预训练语言模型在自然语言处理任务中的潜力。

文本生成、问答。

作为首个GPT模型,开创了预训练语言模型的新范式。

2019-02

GPT-2

Transformer架构,15亿参数,训练数据集扩大到约40GB,能够生成连贯且有逻辑的长文本。

文本生成、辅助写作。

1、参数数量提升约10倍;

2、零样本学习(Zero-Shot),无需专门微调,仅凭预训练就能执行多种任务。

2020-06

GPT-3

  1. 第三代大型语言模型,参数规模1750亿;

2、推出通用API接口服务,开发者可以通过网络请求使用GPT-3。

文本生成、翻译、内容创作。

在文本生成、问题回答、语言翻译等任务上表现优异。

2022

GPT-3.5

OpenAI在GPT-3基础上进行多项优化,旨在提高模型跟随人类指令的能力、对话表现和安全性,包括InstructGPT和基于人类反馈强化学习(RLHF)的对话调优,最终在年底推出了知名ChatGPT产品。GPT-3.5是介于GPT-3和GPT-4之间的重要过渡,使模型从“会完成任务”进化到“更好地听从人类意图完成任务”。

ChatGPT聊天机器人正是GPT-3.5模型的直接产物,用于对话问答、写作协助、代码调试等。

1、降低了GPT-3原版易出现的有害或无关输出,使模型在遵循用户指令、内容可靠性上更佳;

2、通过RLHF训练,模型输出更符合用户意图、更安全。

2023-03

GPT-4

多模态模型,增加内置的图像生成功能,支持文本和图像输入,是首个图文并茂的GPT模型。

高级问答、图像描述、编程。

在规模、上下文、模态上全面进化:

1、支持图片输入,实现更复杂推理;

2、回答准确性和安全性进一步增强;

3、在各种专业和学术基准测试中都展现出与人类相当的表现。

2024-05

GPT-4o

接受文本、音频、图像和视频的任意组合作为输入,并生成文本、音频和图像的任意组合输出,跨文本、视觉和音频进行端到端训练,所有输入和输出都由同一个神经网络处理,最快可在232毫秒内响应音频输入,平均为320毫秒,与人类的响应时间相似。

实时语音交互、图像分析、跨语言翻译。

增强了多模态处理能力,提升了响应速度和成本效率,在视觉和音频理解方面尤其出色。

2025-02

GPT-4.5

1、通过扩展无监督学习,提升了其识别模式、建立联系以及无需推理即可产生创造性洞察的能力;

2、知识库更广泛,追踪用户意图的能力更强。

提升写作、编程和解决实际问题等。

改善了事实准确性并减轻前代模型产生不实信息的频率。

(二代码生成模型:Codex

        2021年8月,OpenAI发布了Codex模型。Codex是GPT-3的衍生产品,拥有GPT-3的大部分自然语言理解能力,但它生成的是可运行的代码,其训练数据包含自然语言和数十亿行来自公开来源的源代码,其中包括公共GitHub代码库中的代码。Codex最擅长的是Python,同时也精通十几种语言,包括JavaScript、Go、Perl、PHP、Ruby、Swift和TypeScript,甚至Shell。作为通用编程模型,它可以应用于任何编程任务,目前已成功用于代码转译、代码解释和代码重构,可协助开发者提供代码建议、完成代码片段,甚至根据描述生成完整的函数。

(三图像生成模型:DALL·E系列

        在语言模型取得成功后,OpenAI把目光投向了图像生成。2021年1月,发布了名为“DALL· E”的模型(名字融合了艺术家达利Dali和动画机器人Wall-E),可以根据文本描述生成图像。应用场景主要包括:为故事或文章生成插图、辅助设计师进行创意迭代、根据用户描述变换现有图像。具体如下:

发布时间

名称

特点

主要意义

2021-01

DALL·E1

基于GPT-3进行修改训练,通过输入文本提示生成图像,能够创建拟人化的动物和物体、以合理的方式组合不相关的概念、渲染文本及对现有图像进行变换。

能够从头开始生成图像,还能以与文本提示一致的方式重新生成现有图像中延伸到右下角的任意矩形区域。

2022-04

DALL·E2

将概念、属性和风格组合,创作细节丰富的图画,模型引入了扩散模型等新技术,提升图像质量的同时更好地遵循文本描述。

DALL·E2生成的图像更加逼真,分辨率提高了4倍。

2023-09

DALL·E3

未作为单独模型网页版推出,深度融合在ChatGPT中,用户通过对话直接让模型绘图。

DALL·E3能理解更复杂、更详细的提示词,生成图像时文本遵从度更高。

(四语音识别模型:Whisper

        2022年9月OpenAI发布“Introducing Whisper”,并在GitHub上开源了Whisper的模型权重和推理代码。Whisper是一个自动语音识别(ASR)系统,基于从网络收集的68万小时多语言、多任务监督数据进行训练与前述GPT、DALL·E不同,专注于将语音转换为文本,同时具备多语言听写和翻译能力。Whisper是一个端到端的语音转文字模型,采用编码器-解码器Transformer架构,使用了超大规模、有监督的语音数据训练,支持多语言转录和翻译,经过训练,可以预测相应的文本字幕,并与特殊标记混合,引导单个模型执行语言识别、短语级时间戳、多语言语音转录以及英语语音翻译等任务。

(五视频生成模型:Sora

        Sora是OpenAI2024年12月发布的视频生成模型,旨在接收文本、图像和视频输入,并生成新的视频作为输出。用户可以创建各种格式的视频,分辨率最高可达1080p(最长20秒),从文本生成新内容,或增强、混音和融合自己的素材。

        Sora是一个扩散模型,首先生成一个看起来像静态噪声的基础视频,然后通过多步去除噪声,逐步对其进行变换,最终生成视频。Sora采用了DALL·E3中的recaptioning技术,为视觉训练数据生成高度描述性的字幕。因此,该模型能够更忠实地遵循用户在生成视频中的文本指令,除了能够仅根据文本指令生成视频外,该模型还能利用现有的静态图像生成视频,并精准地将图像内容动画化,注重细节。此外,该模型还可以利用现有视频进行扩展或填充缺失的帧。

(六)推理模型及其他

        自2024年起,OpenAI在GPT-4之后推出了一系列以推理能力为核心的新模型和智能代理,标志着其向通用人工智能(AGI)迈出的重要步伐。以下是推理模型和产品的详细介绍:

发布时间

名称

特点

应用场景

主要意义

2024-12

o1

o1是OpenAI首个专注于推理能力的模型,采用强化学习训练,可执行复杂的推理,能够在回答前进行“思考”,通过生成内部的思维链来解决复杂问题。

适用于科学研究、数学解题、编程辅助等需要深度推理的任务。

遵循设定的特定准则和模型策略,能够更好地提供有用的答案,并抵制绕过安全规则的企图。

2024-09

o1-mini

一款经济高效的推理模型,使用与o1相同的高计算能力强化学习(RL)流水线进行训练后,o1‑mini在许多实用推理任务上实现了相当的性能,同时成本效率显著提高。

数学和编程等。

在需要智能和推理能力的基准测试中,o1‑mini的表现优于o1。

2025-01

o3-mini

在API方面,支持结构化输出、函数调用、开发者消息和流式传输,提供三种可调节的推理强度(低、中、高)。

科学、数学和编程。

o3-mini以更低的延迟提供了与o1相当的结果。

2025-04

o3

o3是o1的升级版,进一步增强了推理能力,支持多步骤推理和工具调用。

适用于需要高精度和复杂推理的任务。

o3在困难现实任务中比o1犯的重大错误少20%,尤其是在编程、商业/咨询和创意构思等领域表现出色。

2025-04

o4-mini

一款体型更小的模型,专为快速、经济高效的推理而优化。

数学、编码和视觉任务等。

o4-mini支持的使用限制远高于o3,成为解决需要推理能力的问题的强大高容量、高吞吐量解决方案。

2025-01

Operator

能够根据用户的自定义指令自主在互联网上浏览、点击和执行操作,以达成特定目标

填写表格、订购等。

将人工智能从被动工具转变为数字生态系统的主动参与者简化用户的任务

2025-02

Deep Research

利用推理能力在互联网上搜索、解读和分析海量文本、图像和PDF文件,并根据遇到的信息进行必要的调整。它还可以读取用户提供的文件,并通过编写和执行Python代码来分析数据。

用于复杂信息检索和数据分析

1、针对复杂任务进行多步骤研究

2、支持处理文本图像和PDF文件,具备强大的推理和信息整合能力。

四、未来布局

        由于训练和运行大型AI模型需要庞大的算力,OpenAI开始与硬件伙伴深度合作,甚至研发自己的芯片。2024年,OpenAI与硬件公司达成协议设计定制AI加速芯片,计划于2026年量产,这将降低对英伟达GPU的依赖,也能节省巨额成本。同时,OpenAI与各国政府和大型企业建立联系,参与构建下一代AI基础设施。例如,2025年1月宣布的星际之门(Stargate)项目就是OpenAI联合美国政府、甲骨文、软银等发起的一项耗资5000亿美元的计划,旨在建设超级计算中心以支持未来更强的AI。OpenAI还与苹果公司在2024年达成合作,将ChatGPT的技术集成到苹果的智能系统中,这意味着未来你可能在iPhone上就能直接使用OpenAI的强大AI服务。所有这些努力,都是在为OpenAI进一步扩大规模做准备:更快的芯片、更大的计算中心、更多的资金要实现终极目标AGI,还需要攀登更高的技术高峰。  

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