作 者 | 范文仲
来 源 | 数经科技
训练方法
金融行业作为数据密集型与知识密集型的典型代表,一直处于数字化转型的前沿。早期,金融机构通过引入人工智能基础技术和机器学习算法进行数据分类与预测,以提升部分业务流程的效率,但随着金融业务的日益复杂和市场竞争的加剧,对人工智能的需求逐渐从通用能力向专业场景的深度应用转变。
本文将探讨金融业人工智能垂类模型的训练方法,全面涵盖从技术路径选择到部署应用的各个关键环节,希望对推动这个全新领域的研究和应用有所帮助。
No.1
为什么要训练金融垂类专业大模型?
人工智能通用大模型在金融领域存在诸多局限性。虽然通用模型的训练数据来源广泛,但缺乏对金融领域深度知识和特定业务场景的针对性学习,导致在处理金融问题时容易出现理解偏差和回答不准确的情况。在回答金融专业问题时,通用模型可能无法准确理解金融术语的含义,给出模糊或错误的答案。由于通用模型没有充分考虑金融行业的特殊需求和约束条件,在应用于金融风险评估、投资决策等关键业务时,可能会产生误导性的结果,给金融机构和客户带来损失。
因此,训练金融业人工智能垂类模型具有多方面的重要意义。从提升专业性角度来看,垂类模型专注于金融领域的知识和数据,能够深入学习金融业务的内在逻辑和规律,从而在金融任务处理上展现出更高的专业性和准确性。相比通用模型,垂类模型在金融知识问答、风险评估、投资策略制定等任务中,能够给出更符合金融专业规范和实际业务需求的结果。
在合规性方面,金融行业受到严格的监管,任何决策和服务都必须符合相关法规和政策要求。垂类模型可以在训练过程中融入合规知识和监管规则,确保模型生成的结果和提供的服务始终在合规框架内,降低金融机构面临的合规风险。
最新研究表明,采用金融垂类模型进行风控的金融机构,风险识别准确率相比传统方法提升了 20% - 30%,有效降低了不良贷款率和欺诈损失。在智能投顾场景中,垂类模型可以根据客户的财务状况、投资目标、风险偏好等个性化信息,结合市场动态和金融知识,为客户提供定制化的投资组合建议和资产配置方案,帮助投资者实现更优的投资回报。在客户服务方面,垂类模型驱动的智能客服能够理解金融领域的专业术语和客户问题的复杂语义,提供更准确、高效的解答,显著提升客户满意度。例如,某银行引入金融垂类模型智能客服后,客户咨询解决率提高了 15%,客户投诉率降低了 20%。
No.2
如何科学合理选择模型的架构?
在金融业人工智能垂类模型的训练中,技术路径的选择是关键的第一步,主要存在通用模型微调与垂类预训练两种技术路线,二者在设计目的、训练方式及应用效果上存在显著差异。
通用模型如 GPT、Deepseek等,通常在大规模的通用文本数据上进行训练,涵盖了多个领域的知识。这些模型具有强大的泛化能力,能够处理各种类型的自然语言任务,从日常对话到文本生成,从知识问答到情感分析等。由于其广泛的知识覆盖,在面对一些全新的、领域特征不明显的任务时,通用模型往往能够凭借其已学习到的语言模式和语义理解能力,给出较为合理的回答。在一些简单的文本分类任务中,通用模型能够快速识别文本的主题和情感倾向。而且,对通用模型进行微调的成本相对较低,不需要从头开始训练整个模型,只需在少量的特定领域数据上进行训练,就可以使其在一定程度上适应金融领域的任务,大大缩短了模型的开发周期。
垂类预训练模型则是专门针对金融领域进行设计和训练的。其训练数据主要来源于金融领域的专业文本,如金融新闻、研报、财报、监管文件等,以及金融交易数据、客户信用数据等结构化数据。这使得垂类模型能够深入学习金融领域的专业术语、业务逻辑、市场规律等知识,从而在金融任务处理上具有更高的专业性和准确性。在金融风险评估任务中,垂类模型可以通过对大量历史金融数据的学习,准确识别出各种风险因素及其相互关系,给出更精准的风险评估结果。垂类模型在合规性方面也具有天然的优势,能够更好地遵循金融行业的监管要求和合规标准,避免因不合规而产生的风险。由于垂类模型专注于金融领域,其推理效率通常更高,能够更快地处理金融相关的任务,满足金融业务对实时性的要求。
为了充分发挥两种技术路径的优势,一些研究和实践开始探索混合架构,即采用通用底座 + 领域适配器的分层设计。在这种架构中,通用模型作为底层的基础模型,提供强大的语言理解和生成能力;领域适配器则是在通用模型之上添加的一层专门针对金融领域的模块,通过在金融领域数据上的训练,学习金融领域的特定知识和任务模式,并将这些知识和模式传递给通用模型,从而实现对金融任务的高效处理。这种分层设计既利用了通用模型的泛化能力,又增强了模型在金融领域的专业性,同时还能够降低模型的训练成本和复杂度,为金融业人工智能垂类模型的训练提供了一种创新的思路。
No.3
如何对金融数据进行清洗加工和安全加密?
1、金融大数据的特性
金融数据呈现出显著的高维度特性,其来源广泛且复杂,涵盖了多个关键领域。交易数据作为金融活动的直接记录,详细记录了每一笔交易的时间、金额、交易对手等信息,这些数据对于分析市场流动性、交易活跃度以及资金流向具有重要意义。
征信数据则反映了个人或企业的信用状况,包括信用评分、还款记录、负债情况等,是金融机构评估风险、决定是否提供信贷服务的重要依据。
舆情数据从新闻报道、社交媒体评论、研报分析等渠道获取,蕴含着市场情绪、行业动态、企业声誉等多方面的信息,对金融市场的走势和投资者决策产生着潜移默化的影响。这些多源数据相互交织,构成了金融数据的高维度特性,为金融分析提供了丰富的信息基础,但也增加了数据处理和分析的难度。
时效性是金融数据的另一大关键特性。在金融市场中,实时数据流源源不断地产生,如股票价格的实时波动、外汇市场的即时汇率变化等,这些实时数据反映了市场的最新动态,对于投资者和金融机构做出及时的决策至关重要。历史数据同样不可或缺,它记录了金融市场在过去一段时间内的发展轨迹,通过对历史数据的分析,可以挖掘出市场趋势、周期规律以及各种金融变量之间的关系,为预测未来市场走势提供参考。将实时数据流与历史数据进行有效融合,成为金融数据处理中的一大挑战。为了实现这一目标,需要采用先进的数据处理技术和架构,确保能够及时获取、存储和处理实时数据,并将其与历史数据进行准确匹配和整合。
Flink SQL 等分布式流处理框架,通过引入时间窗口、事件时间等概念,能够有效地处理实时流数据与历史数据的关联查询,为金融领域的实时决策提供支持。
2、数据清洗
金融数据广泛分散于各个金融机构以及不同的业务系统之中,形成了一个个数据孤岛,严重阻碍了数据的流通与共享。不同来源的数据在格式、标准和定义上存在巨大差异,进一步加剧了数据整合的难度。数据质量参差不齐,存在数据缺失、错误、重复等问题,这些低质量的数据会严重干扰模型的学习过程,导致模型的训练效果大打折扣。在信用评估模型中,如果部分客户的信用数据缺失或存在错误,模型可能会对这些客户的信用状况做出错误的评估,从而给金融机构带来潜在的风险。
异常值检测与清洗对于确保金融数据分析的准确性和可靠性至关重要。在金融数据中,异常值可能由多种原因产生,如数据录入错误、系统故障、欺诈行为等。这些异常值如果不加以处理,可能会对数据分析结果产生严重的误导,导致错误的决策。
3σ 法则和 IQR 方法是常用的异常值检测方法。3σ 法则基于正态分布的特性,认为在正态分布中,大约 99.73% 的数据应位于平均值 ±3σ 的范围内,因此超出此范围的数据很可能是异常值。在股票价格数据中,如果某一时刻的股价超出了过去一段时间股价均值的 3 倍标准差,就可以将其视为异常值。IQR 方法则通过计算数据的四分位距(IQR),即第三四分位数(Q3)与第一四分位数(Q1)之差,来确定异常值的范围。任何低于 Q1 - 1.5 * IQR 或高于 Q3 + 1.5 * IQR 的数据点都可以被认为是异常值。在信用卡交易数据中,利用 IQR 方法可以有效地识别出交易金额异常的记录,从而发现潜在的欺诈行为。一旦检测到异常值,需要根据具体情况进行清洗,可采用删除异常值、修正异常值或用合理值填充等方法。
金融时序数据,如股价走势、利率变化等,通常具有时间序列的特征,且数据点可能存在缺失或时间戳不一致的情况。为了进行有效的分析,需要对时序数据进行对齐和插值处理。三次样条插值是一种常用的插值方法,它通过构建三次样条函数,在已知数据点之间进行平滑插值,从而估计出缺失数据点的值。在处理股票价格的日度数据时,如果某一天的股价数据缺失,可以利用前后几天的股价数据,通过三次样条插值来估算出该缺失值。通过时间戳的匹配和调整,可以实现不同时序数据的对齐,确保在同一时间尺度上进行分析。
利用 Flink SQL 的时间窗口操作,可以对不同数据源的时序数据进行按时间窗口的聚合和对齐,以便进行联合分析。 在金融领域,通过实体识别与关系抽取技术,可以从非结构化的金融文本数据中提取出关键的实体信息,如公司名称、金融产品名称、人物姓名等,以及它们之间的关系,如公司与产品的所属关系、人物与公司的任职关系等。在金融新闻报道中,通过实体识别与关系抽取,可以快速了解到某一公司的最新动态、涉及的金融产品以及相关人物的信息,为金融分析提供更丰富的背景知识。将这些领域知识融入到金融数据中,可以增强数据的语义理解和分析能力,帮助模型更好地学习金融领域的知识和规律。
利用知识图谱技术,将提取出的实体和关系进行结构化表示,构建金融知识图谱,能够直观地展示金融领域的知识体系和数据之间的关联,为金融决策提供更全面的支持。
3、数据标注
在金融数据标注中,专家标注与 Crowdsourcing 结合是一种有效的方式。
专家标注具有高度的专业性和准确性,金融领域的专家凭借其深厚的专业知识和丰富的经验,能够对金融数据进行精准的标注。在标注金融风险评估数据时,专家可以根据各种风险指标和行业标准,准确判断数据所代表的风险等级。专家标注的成本较高,效率相对较低,难以满足大规模数据标注的需求。Crowdsourcing 则通过将标注任务分发给大量的普通用户,能够快速获取大量的标注数据,具有成本低、速度快的优势。在一些简单的金融文本情感分析标注任务中,可以利用 crowdsourcing 平台,让众多用户对金融新闻的情感倾向进行标注。由于普通用户缺乏专业知识,crowdsourcing 标注的质量可能参差不齐。因此,将两者结合起来,先由专家制定详细的标注规则和示例,然后利用 crowdsourcing 进行大规模的初步标注,最后由专家对 crowdsourcing 标注的结果进行审核和修正,可以在保证标注质量的同时,提高标注效率。
动态标注质量监控确保标注数据可靠性的关键环节。Kappa 系数评估是一种常用的标注质量监控方法,它用于衡量多个标注者之间的一致性程度。Kappa 系数的值介于 - 1 到 1 之间,值越高表示标注者之间的一致性越好。在金融数据标注过程中,定期计算 Kappa 系数,对标注结果进行评估。如果 Kappa 系数较低,说明标注者之间存在较大的分歧,需要及时分析原因,可能是标注规则不够清晰明确,或者标注者对规则的理解存在偏差。针对这些问题,可以进一步完善标注规则,加强对标注者的培训,提高标注的一致性和准确性。还可以引入自动化的质量监控工具,实时监测标注过程中的异常情况,如标注速度异常、标注结果异常集中等,及时发现并解决问题,确保标注数据的质量。
4、数据安全加密
随着数据安全和隐私保护意识的不断提高,金融行业受到了严格的法规约束,如欧盟的 GDPR 以及我国的《个人信息保护法》等。这些法规对金融数据的收集、存储、使用和共享等环节都做出了详细规定,要求金融机构在处理数据时必须充分保护用户的隐私和数据安全。在数据收集阶段,需要明确告知用户数据的使用目的和范围,并获得用户的明确同意;在数据存储过程中,要采用加密技术对敏感数据进行加密,防止数据泄露;在数据共享时,必须确保接收方具备相应的数据安全保护能力,并遵守相关法规要求。金融机构通常会采用数据脱敏、加密传输、访问控制等技术手段,来保障金融数据的隐私性和安全性,以满足法规要求,维护用户信任
联邦学习和隐私计算技术在保护数据隐私的同时,实现了数据的有效利用。联邦学习允许多个参与方在不交换原始数据的情况下,共同训练模型。在多个银行联合进行风险评估模型训练时,每个银行可以在本地保留各自的客户数据,通过加密的参数交换和协同计算,共同完成模型的训练,既保护了客户数据的隐私,又充分利用了各方的数据资源,提高了模型的准确性和泛化能力。
隐私计算技术则通过同态加密、差分隐私、多方安全计算等手段,在数据计算和分析过程中保护数据的隐私。在金融数据的统计分析中,利用差分隐私技术,可以在发布统计结果的同时,确保个体数据的隐私不被泄露,满足金融行业对数据隐私保护的严格要求,避免因数据泄露而引发的合规风险。通过这些数据安全技术,金融垂类模型能够在合规的前提下,充分发挥数据的价值,为金融业务提供有力支持。
No.4
如何循序渐进开展垂类模型训练?
1、预训练
在金融业人工智能垂类模型的训练中,预训练策略起着至关重要的作用,它直接影响着模型对金融领域知识的学习效果和泛化能力。
合理的混合训练数据配比是提升模型性能的关键因素之一。通过大量实验研究发现,将通用语料与金融语料按照 7:3 的比例进行混合,能够在保证模型语言基础能力的同时,使其充分学习金融领域的专业知识。通用语料包含了丰富的自然语言表达和广泛的常识知识,为模型提供了坚实的语言理解基础,使其具备良好的语义理解和语言生成能力。而金融语料则专注于金融领域的专业术语、业务逻辑和市场动态,让模型深入学习金融领域的特定知识和规律。
在金融风险评估任务中,模型能够借助通用语料学习到的语义理解能力,准确理解风险评估指标的含义,同时利用金融语料中学习到的金融风险知识,对风险进行精准评估。
对比学习增强领域特征是预训练过程中的另一重要技术手段。Triplet Loss 作为一种常用的对比学习损失函数,在金融领域有着广泛的应用。
Triplet Loss 是一种用于学习优质特征嵌入的损失函数,最初由 Google 在 FaceNet 论文中提出。它的目标是将同一类别的样本在特征空间中拉近,而将不同类别的样本推远。
以金融文本分类任务为例,在训练过程中,将一篇金融新闻报道作为锚点样本,同一主题或相似内容的金融新闻报道作为正样本,不同主题或领域的文本(如体育新闻、科技新闻等)作为负样本。通过 Triplet Loss 的计算,模型会学习到将锚点样本与正样本在特征空间中拉近,而将锚点样本与负样本推远,从而使得模型能够学习到更具区分性的金融领域特征。在实际应用中,当模型面对一篇新的金融新闻报道时,能够根据学习到的金融领域特征,准确判断其所属的类别,如宏观经济分析、公司财报解读、行业动态等。
通过这种方式,对比学习增强了模型对金融领域特征的学习能力,提高了模型在金融任务中的准确性和泛化能力。
2、持续学习与模型微调
训练人工神经网络的重要挑战之一是灾难性遗忘。神经网络的灾难性遗忘是指在神经网络学习新任务时,可能会忘记之前学习的任务。这种现象特别常见于传统的反向传播算法和深度学习模型中,主要原因是网络在学习新数据时,会调整权重以适应新任务,这可能会导致之前学到的知识被覆盖或忘记,尤其是当新任务与旧任务有重叠时。在金融领域,随着业务的发展和新数据的不断涌入,模型需要持续学习新的知识和模式,但同时又要避免忘记之前学到的重要知识。
EWC(Elastic Weight Consolidation)算法通过计算每个参数在旧任务中的重要性,对重要参数的变化进行惩罚,从而限制模型在学习新任务时对旧知识的遗忘。在信用风险评估模型的持续训练中,当引入新的信用数据和评估指标时,使用 EWC 算法可以确保模型在学习新的风险评估知识的同时,不会忘记之前对客户信用状况的判断依据和评估方法。通过在损失函数中添加 EWC 正则化项,模型在新任务上的训练过程中,会更加谨慎地调整那些对旧任务重要的参数,从而有效地减少了灾难性遗忘的发生。实验结果显示,采用 EWC 算法进行持续学习的金融风险评估模型,在面对新的风险评估任务时,能够保持对旧任务的准确率在 85% 以上,同时在新任务上也能达到较好的性能,为金融机构的风险管理提供了更可靠的支持。
低秩适应(LoRA)技术作为一种高效的参数微调方法,能够显著降低模型的微调成本。
LoRA的英文全称是Low-Rank Adaptation,中文翻译为“低秩自适应”,是一类旨在通过用低维结构近似大型模型的高维结构来降低其复杂性的技术。
在金融领域,模型需要不断适应新的市场数据和业务场景,传统的全参数微调方法不仅计算成本高昂,还容易导致过拟合。LoRA 技术通过在模型的特定层引入低秩矩阵,仅对这些低秩矩阵的参数进行训练,而冻结原模型的大部分参数,从而大大减少了需要训练的参数数量,降低了计算复杂度和内存需求。在对金融市场的实时数据进行分析时,利用 LoRA 技术对模型进行微调,能够快速适应市场的变化,同时保持模型的稳定性和准确性。
实验表明,使用 LoRA 技术进行微调的模型,在处理金融时间序列预测任务时,与全参数微调相比,训练时间缩短了 50% 以上,而预测性能仅下降了不到 5%,在资源受限的情况下,LoRA 技术使得模型能够更高效地进行增量训练,及时适应金融业务的动态变化。
3、反馈对齐与检索增强
在金融业人工智能垂类模型的训练中,对齐是确保模型能够准确理解用户意图、生成符合金融业务需求的回答,并提高回答准确性和可靠性的关键环节。
基于人类反馈的强化学习(Reinforcement Learning from Human Feedback,RLHF) 是一种通过人类反馈而非预设的奖励函数来训练模型的强化学习方法。RLHF在近年来的大型语言模型(LLM)训练中发挥了重要作用,显著提升了模型的性能和适应性。
在金融领域,用户的问题往往涉及到投资决策、风险评估、财务规划等重要事项,模型的回答必须符合金融专业知识和用户的实际需求。
通过 RLHF,模型可以根据人类标注者对模型输出的反馈,不断调整自身的策略,以生成更符合人类期望和金融业务规范的回答。在智能投顾场景中,当用户询问投资建议时,模型最初可能会给出一些通用的投资原则,但经过 RLHF 训练后,模型会根据人类标注者对投资建议的合理性、针对性和风险提示的反馈,逐渐学会结合用户的具体财务状况、投资目标和风险偏好,给出更个性化、专业且符合用户利益的投资组合建议。
在多次反馈和训练后,模型提供的投资建议能够更准确地满足用户的需求,用户满意度得到显著提升。
检索增强生成(Retrieval-Augmented Generation,RAG) 是一种结合信息检索技术与语言生成模型的人工智能技术。该技术通过从外部知识库中检索相关信息,并将其作为提示(Prompt)输入给大型语言模型(LLMs),以增强模型处理知识密集型任务的能力,如问答、文本摘要、内容生成等。
在金融领域,信息的准确性和时效性至关重要。RAG 技术通过将模型的生成能力与外部知识库的检索相结合,使得模型在生成回答时能够参考最新的金融数据、市场动态和专业知识,从而减少模型生成的错误或虚构信息。在回答关于金融市场最新政策解读的问题时,RAG 技术会从金融法规数据库、权威金融新闻源等外部知识库中检索相关信息,并将这些信息融入到模型的生成过程中,确保模型能够给出准确、最新的政策解读。在处理复杂的金融问题时,RAG 技术可以帮助模型从海量的金融数据中快速检索到关键信息,提高回答的准确性和可信度。据相关实验表明,采用 RAG 技术的金融垂类模型,在回答金融事实性问题时,准确率相比未采用 RAG 技术的模型提高了 20% - 30%,有效提升了模型在金融领域的应用价值。
No.5
如何对模型进行评估和迭代?
1、多维度评估
在金融业人工智能垂类模型的评估中,构建全面且精准的多维度评估指标体系至关重要,这有助于准确衡量模型在不同方面的性能表现,确保模型能够满足金融业务的复杂需求。
在金融文本处理任务中,BLEU(Bilingual Evaluation Understudy)和 ROUGE(Recall-Oriented Understudy for Gisting Evaluation)指标常用于衡量模型生成文本的质量。
BLEU 主要用于评估机器翻译或文本生成结果与参考文本的相似度,其取值范围在 0 到 1 之间,值越高表示生成文本与参考文本越相似。
在金融新闻翻译任务中,BLEU 值可以帮助评估模型翻译的准确性和流畅性,确保金融信息在跨语言传播时的准确性。
ROUGE 则侧重于评估生成文本对参考文本关键信息的召回率,通过计算生成文本与参考文本中共同出现的 n-gram 数量来衡量。
在金融报告摘要生成任务中,ROUGE 指标能够反映模型是否准确提取了报告中的关键信息,为投资者和分析师提供有价值的参考。F1-score 是综合衡量模型准确率和召回率的指标,在金融领域的分类任务中具有重要应用。在信用卡欺诈交易分类任务中,F1-score可以全面评估模型在识别欺诈交易时的性能,避免因只关注准确率或召回率而导致的评估偏差,确保模型能够在准确识别欺诈交易的同时,尽可能减少漏报和误报。
业务指标直接反映了模型在实际金融业务中的应用效果。风控模型的 AUC-ROC(Area Under the Receiver Operating Characteristic Curve)指标是评估模型区分好坏样本能力的关键指标。在金融风控场景中,准确识别风险是保障金融机构稳健运营的核心任务。
AUC-ROC 值越接近 1,表明模型对风险的识别能力越强,能够更准确地区分正常交易和风险交易。
某银行在使用人工智能垂类模型进行风控时,通过不断优化模型,使其 AUC-ROC 值从 0.7 提升到 0.85,有效降低了欺诈交易的漏报率和误报率,为银行挽回了大量潜在损失。在智能客服场景中,问题解决率是衡量模型服务能力的重要指标。客户在咨询金融产品、业务办理流程等问题时,智能客服模型能够准确理解客户意图并提供有效解决方案的比例,直接影响客户对金融机构的满意度和信任度。某金融机构通过引入垂类模型智能客服,将问题解决率从原来的 70% 提高到 85%,显著提升了客户服务体验,增强了客户粘性。
合规指标是金融领域模型评估中不可或缺的部分,它确保模型的应用符合相关法规和道德标准。公平性指标,如 Demographic Parity,要求模型在不同群体(如不同性别、种族、年龄等)上的决策概率分布相同,避免出现歧视性结果。在贷款审批模型中,如果不同性别群体的贷款获批概率存在显著差异,且这种差异并非基于合理的风险评估因素,那么模型可能存在公平性问题。
通过监测 Demographic Parity 指标,可以及时发现模型中的潜在偏见,采取相应措施进行调整,确保金融服务的公平性和公正性,维护金融市场的稳定和健康发展。
2、模型迭代
No.6
如何高效安全部署金融垂类大模型?
1、降低部署成本
金融行业产生的数据量巨大,模型训练需要处理海量的数据,这对算力提出了极高的要求。训练大规模的垂类模型需要消耗大量的计算资源,包括高性能的 GPU 集群、云计算资源等,导致算力成本高昂。在金融交易、风险监控等场景中,对模型的实时性要求极高,需要模型能够在极短的时间内对新数据做出响应和决策。在高频交易中,交易决策需要在毫秒级的时间内完成,否则将错失交易机会或面临巨大的风险。如何在控制算力成本的同时,满足金融业务对实时性的严格要求,是金融业人工智能垂类模型面临的一大难题。
知识蒸馏(Knowledge Distillation)与量化技术
是优化模型部署性能的关键手段之一。以从 FP16(16 位浮点数)到 INT8(8 位整数)的量化过程为例,FP16 在模型训练和推理中能够在一定程度上减少计算量和内存占用,但对于一些对资源要求极高的金融场景,仍然存在优化空间。INT8 量化通过将模型参数和激活值从 16 位浮点数转换为 8 位整数,能够进一步降低内存需求和计算复杂度。
在股票交易的高频数据分析中,将模型从 FP16 量化为 INT8 后,模型的推理速度提高了 30% - 50%,同时内存占用降低了约 50%,使得在有限的硬件资源下,能够更快速地处理大量的实时数据,为交易决策提供及时支持。这种量化技术不仅在推理速度上有显著提升,还能在一些算力受限的边缘设备上实现模型的有效部署,拓宽了金融垂类模型的应用场景。
分布式推理架构是实现高性能部署的另一个重要方向。TensorRT 与 Kubernetes 的结合为分布式推理提供了强大的支持。TensorRT 是 NVIDIA 推出的高性能深度学习推理优化器和运行时引擎,它能够对深度学习模型进行优化,提高推理效率。通过对卷积层、全连接层等操作进行优化,减少计算量和内存访问次数,从而加快推理速度。Kubernetes 则是一个开源的容器编排平台,具有强大的资源管理和调度能力。在金融领域,利用 Kubernetes 可以轻松管理大规模的异构资源,实现对 GPU 等硬件资源的精细化调度。
在一个大型金融机构的风险评估系统中,采用 TensorRT 优化后的模型,结合 Kubernetes 的分布式部署和弹性伸缩功能,当面临大量的风险评估请求时,Kubernetes 能够根据实时的负载情况,自动调整推理服务的资源分配,增加或减少运行模型的容器数量,确保系统能够稳定、高效地处理大量的风险评估任务,同时提高了资源利用率,降低了部署成本。通过这种分布式推理架构,金融垂类模型能够在复杂的金融业务环境中实现高性能、高可靠的推理服务。
传统的固定学习率在模型训练初期可能导致收敛速度过慢,而在训练后期又可能导致模型无法收敛到最优解。
自适应学习率调度算能够根据模型的训练情况动态调整学习率,在训练初期采用较大的学习率,加快模型的收敛速度;随着训练的进行,逐渐减小学习率,使模型能够更精确地收敛到最优解。
AdamW 优化器结合了 Adam 优化器和权重衰减(L2 正则化)的优点,能够在训练过程中自动调整学习率,同时有效地防止模型过拟合。在金融时间序列预测模型的训练中,使用 AdamW 优化器可以在较短的时间内达到较好的预测性能,减少训练时间和算力消耗,提高训练效率,降低算力成本。
边缘计算与云边协同架构为解决算力成本和实时性问题提供了创新的解决方案。边缘计算将部分数据处理和模型推理任务放在靠近数据源的边缘设备上进行,减少了数据传输的延迟和带宽压力,能够快速响应实时性要求高的任务。在金融交易场景中,边缘设备可以实时处理交易数据,快速做出交易决策,满足高频交易对实时性的严格要求。云边协同架构则将边缘计算与云计算相结合,充分发挥两者的优势。边缘设备负责处理实时性要求高的任务,而云计算则提供强大的算力支持,用于模型的训练和大规模数据的分析。
在金融风险监控中,边缘设备实时监测交易数据,一旦发现异常情况,立即进行初步的风险评估和预警;同时,将大量的交易数据上传至云端,利用云计算的强大算力进行深度分析和建模,不断优化风险评估模型,提高风险监控的准确性和可靠性。通过这种云边协同的方式,既降低了算力成本,又满足了金融业务对实时性的要求。
2、提高合规性和稳健性
在金融行业,合规性是人工智能垂类模型应用的重要前提,直接关系到金融机构的稳健运营和客户权益的保护。为了确保模型的合规性,需要采用一系列先进的技术和措施。
金融决策往往涉及巨额资金的流动和重大风险的承担,因此对模型的可靠性要求极高。深度学习模型通常具有复杂的结构和大量的参数,虽然在性能上表现出色,但却如同 “黑匣子” 一般,其决策过程难以被理解和解释。在投资决策场景中,当模型给出投资建议时,投资者往往难以理解模型是基于何种因素做出的决策,这极大地影响了投资者对模型的信任度和使用意愿。在金融监管日益严格的背景下,模型的可解释性成为满足合规要求的必要条件,缺乏可解释性的模型可能面临监管障碍。
LIME(Local Interpretable Model - agnostic Explanations)和 SHAP 值(SHapley Additive exPlanations)是两种常用的可解释性技术。
LIME 通过在模型预测的局部区域构建一个简单的可解释模型,来解释复杂模型的决策过程。在信用贷款审批中,当模型拒绝一笔贷款申请时,LIME 可以分析出影响决策的关键因素,如申请人的信用评分过低、负债过高或收入不稳定等,使得金融机构能够向申请人清晰地解释拒绝原因,满足监管对决策透明性的要求。SHAP 值则基于合作博弈论中的 Shapley 值,为每个特征分配一个重要性得分,用于解释模型预测结果。在投资决策模型中,SHAP 值可以帮助投资者理解每个金融指标(如市盈率、市净率、股息率等)对投资建议的贡献程度,从而增强投资者对模型决策的信任,也便于金融监管机构对模型决策进行审查,确保模型在合规的框架内运行。
知识图谱增强推理能力也是提模型可解释性和决策能力的有效途径。通过构建金融知识图谱,将金融领域的各种实体(如公司、金融产品、人物等)以及它们之间的关系(如股权关系、交易关系、隶属关系等)进行结构化表示,模型可以利用知识图谱进行推理,从而提高决策的准确性和可解释性。在风险评估中,知识图谱可以整合企业的财务数据、行业信息、市场动态以及关联企业的情况等多方面的信息,帮助模型全面了解企业的风险状况。当模型评估某企业的信用风险时,不仅可以根据该企业自身的财务指标进行判断,还能通过知识图谱了解其上下游企业的经营状况、与其他企业的合作关系等信息,从而更准确地评估风险。通过知识图谱的可视化展示,还可以直观地呈现模型的决策依据和推理过程,增强模型的可解释性,让金融从业者和监管机构能够更好地理解和信任模型的决策。
No.7
结论及展望
金融垂类专业大模型在金融领域具有不可替代的独特优势。与通用模型相比,垂类模型能够深入学习金融领域的专业知识和复杂模式,在处理金融任务时展现出更高的准确性和专业性。在金融风险评估任务中,垂类模型能够精准识别风险因素,有效降低风险误判率;在智能投顾场景中,垂类模型可以根据客户的个性化需求,提供定制化的投资建议,显著提升投资决策的科学性和合理性。
在训练过程中,数据质量与领域知识的融合至关重要,是垂类模型训练成功的关键要素。高质量的数据是模型学习的基础,通过有效的数据预处理和多源数据融合技术,能够提升数据的准确性、完整性和一致性,为模型提供更丰富、可靠的信息。将金融领域的专业知识融入到模型训练中,能够引导模型学习到更符合金融业务逻辑和规律的特征表示,增强模型的解释性和决策能力。知识图谱技术的应用,使模型能够更好地理解金融实体之间的关系,从而在推理和决策过程中提供更全面、准确的支持。
未来金融业人工智能垂类模型的发展将聚焦于多个重要方向。多模态金融大模型开发将成为研究的热点,随着金融数据模态的不断丰富,融合文本、图像、音频、视频等多模态数据的大模型能够更全面地捕捉金融信息,为金融决策提供更强大的支持。在智能投研中,结合金融新闻文本、企业财报图像以及市场动态视频等多模态数据,能够帮助投资者更深入地了解企业的经营状况和市场趋势,做出更明智的投资决策。
自监督学习与主动学习技术的应用也将为模型训练带来新的突破。自监督学习能够利用大量无标签数据进行模型训练,减少对人工标注数据的依赖,降低标注成本,同时提高模型的泛化能力。主动学习则通过让模型主动选择最有价值的数据进行标注和学习,能够更高效地提升模型性能,加快模型的收敛速度。在金融领域,利用自监督学习和主动学习技术,能够在海量的金融数据中快速筛选出关键信息,提升模型对金融市场变化的响应速度和适应能力。
量子计算等硬件能力的快速发展也为金融业人工智能垂类模型的训练提供了新的机遇。量子计算具有强大的并行计算能力和超快的计算速度,能够大幅缩短模型训练时间,解决传统计算方式在处理大规模金融数据和复杂模型时面临的算力瓶颈问题。在投资组合优化、风险评估等复杂金融任务中,量子计算能够在极短的时间内对海量的投资组合进行分析和优化,为投资者提供更优的投资策略,同时提高金融机构的风险管理效率。随着量子计算技术的不断成熟和应用,它将为金融业人工智能垂类模型的发展注入新的活力,推动金融行业的智能化进程迈向新的高度。
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