1.1 · Las tres letras
GPT es la sigla de Generative Pre-trained Transformer, y las tres palabras son tres
decisiones de diseño, no un nombre comercial. Es generativo porque produce secuencias en lugar
de limitarse a clasificarlas. Es preentrenado porque adquiere gramática, hechos y estilo
mediante un objetivo autosupervisado sobre corpus masivos, antes de conocer tarea alguna: el informe
fundacional describe la estrategia como «generative pre-training of a language model on a diverse corpus
of unlabeled text, followed by discriminative fine-tuning on each specific task» (Radford et al., 2018).
Y es un Transformer porque sustituye la recurrencia por atención.
Conviene fijar una distinción que la divulgación confunde a diario: GPT no es ChatGPT.
GPT es el modelo base; ChatGPT es un producto conversacional que envuelve un modelo GPT ajustado por
instrucciones y alineado mediante aprendizaje por refuerzo con retroalimentación humana. Todo lo que este
portafolio dice sobre el comportamiento de los modelos se refiere al modelo, no al producto.
1.2 · El artículo que lo hizo posible
En 2017, ocho investigadores de Google presentaron en NeurIPS «Attention Is All You Need», que proponía
«a new simple network architecture, the Transformer, based solely on attention mechanisms, dispensing
with recurrence and convolutions entirely» (Vaswani et al., 2017). La motivación era práctica. Las redes
recurrentes que trabajamos en las semanas 6 y 7 de este curso procesan la secuencia posición a posición,
lo que impide paralelizar el entrenamiento dentro de un mismo ejemplo y dificulta capturar dependencias
largas. El Transformer elimina la restricción porque la autoatención relaciona todas las posiciones en
una sola operación matricial. El modelo base del artículo usaba seis capas de codificador y seis de
decodificador, d_model = 512, ocho cabezas de atención y una red interna de 2 048
dimensiones, y obtuvo 27,3 BLEU en traducción inglés-alemán y 38,1 en inglés-francés (WMT 2014); la
variante grande llegó a 28,4 y 41,8 respectivamente, con un costo de entrenamiento sustancialmente menor
que el de los mejores sistemas previos.
1.3 · La operación central
La atención de producto punto escalado se define como
Attention(Q, K, V) = softmax(QKᵀ/√d_k)·V. Cada token se proyecta linealmente en tres
vectores: consulta, clave y valor. El producto QKᵀ calcula, para cada par de posiciones, un
puntaje de compatibilidad; el softmax lo convierte en pesos que suman uno; y la multiplicación por
V produce una media ponderada. El resultado es que la representación de cada token se
recompone como mezcla de todo su contexto, ponderada por relevancia aprendida. La división por
√d_k no es cosmética: sin ella, en dimensiones grandes los productos punto crecen y empujan
al softmax a regiones de gradiente casi nulo.
La docente lo explicó en la sesión sincrónica con las mismas piezas: la capa multi-head, los
tres vectores por palabra, la normalización y la red feed-forward de dos capas lineales con
activación intermedia. Con varias cabezas en paralelo el modelo puede atender a subespacios distintos:
una cabeza a la concordancia sintáctica, otra a la correferencia, otra a la proximidad léxica. Las cifras
de GPT-3 encajan exactamente: 96 cabezas de 128 dimensiones, y 96 × 128 = 12 288 = d_model.
El costo de esta operación es O(n²) respecto de la longitud de la
secuencia. Ese cuadrado explica por qué la ventana de contexto ha sido el cuello de botella histórico de
los modelos GPT, y por qué GPT-3 introdujo patrones de atención dispersa alternados con capas densas.
1.4 · Por qué GPT solo tiene decodificador
El informe de GPT-1 es literal: «We trained a 12-layer decoder-only transformer with masked
self-attention heads» (Radford et al., 2018). La consecuencia es matemática. En la matriz de puntajes se
aplica una máscara triangular que asigna −∞ a toda posición futura antes del softmax; tras la
exponencial, esos pesos valen exactamente cero. Así la posición i solo depende de las posiciones
anteriores, lo que hace válida la factorización P(x) = ∏ P(x_i | x_<i) y garantiza que el
modelo no vea el futuro que debe predecir. De ahí salen dos ventajas operativas: durante el
entrenamiento la pérdida se calcula sobre todas las posiciones en un solo pase hacia adelante, y durante
la inferencia la generación es token a token con caché de claves y valores.
Esa decisión separa a GPT de sus dos alternativas. BERT conserva solo el codificador,
con atención no enmascarada, y por eso no puede entrenarse prediciendo el token siguiente: usa
enmascaramiento aleatorio (masked language model). Sobresale en comprensión —clasificación,
extracción de entidades, respuesta extractiva— pero no es un generador natural.
T5 y BART conservan la arquitectura completa: BART se describe a sí mismo como «a
bidirectional encoder (like BERT) and a left-to-right autoregressive decoder (like GPT)» (Lewis et al.,
2020). GPT apostó por el decodificador puro, y esa apuesta resultó ser la que mejor escala cuando no hay
ejemplos etiquetados.
1.5 · Del texto a los números, y de vuelta
Antes de la atención hay tokenización. Sennrich, Haddow y Birch (2016) formularon el problema —«neural
machine translation models typically operate with a fixed vocabulary, but translation is an open-vocabulary
problem»— y lo resolvieron adaptando Byte Pair Encoding, un algoritmo de compresión, a la
segmentación en subpalabras: partiendo de caracteres se fusiona iterativamente el par adyacente más
frecuente. Las palabras comunes quedan como una unidad; las raras se descomponen en fragmentos
reutilizables, y desaparece el token desconocido. GPT-1 usó 40 000 fusiones; GPT-2 y GPT-3 adoptaron BPE
a nivel de bytes con 50 257 entradas.
Esto tiene dos consecuencias que importan en Colombia. El propio artículo de GPT-3 admite que su
tokenizador «was developed for an almost entirely English training dataset»: el español consume más
tokens por palabra, lo que encarece el uso y reduce el contexto efectivo. Y como el modelo nunca ve
caracteres sueltos, contar letras o manipular ortografía le resulta estructuralmente difícil. Es
exactamente el mismo problema que enfrentamos en la Semana 7 al decidir entre un modelo de palabras y uno
de caracteres sobre el corpus del Quijote: cambia el algoritmo, no el problema.
Después de la atención está el muestreo, y ahí aparece la temperatura, el parámetro que
la docente subrayó desde el primer minuto de la clase. La capa final produce un vector de logits sobre el
vocabulario y la temperatura reescala el softmax: p_i = exp(z_i/T) / Σ exp(z_j/T). El
mecanismo se ve mejor en el cociente entre dos tokens, p_i/p_j = exp((z_i − z_j)/T): dividir
por T reescala todas las diferencias antes de la exponencial. Con T < 1 las
diferencias se amplifican y la masa se concentra en los tokens probables; en el límite el muestreo
colapsa en argmax. Con T > 1 la distribución se aplana y crece la probabilidad
de tokens de la cola.
Aquí hay que ser preciso, porque es el punto donde la práctica profesional se
equivoca. Bajar la temperatura reduce la varianza, no la falsedad. Si el modo de la distribución es
falso, la decodificación voraz devuelve ese falso con total consistencia, y lo devolverá siempre igual.
El nivel 6 de este portafolio muestra exactamente ese caso.
1.6 · Cuatro etapas que no son la misma
El vocabulario del sector funde cuatro fases distintas. El preentrenamiento es
autosupervisado y concentra prácticamente todo el costo computacional. El ajuste fino
supervisado continúa el descenso de gradiente sobre un conjunto etiquetado y actualiza pesos. El
ajuste por instrucciones es un caso particular cuyo conjunto son pares (instrucción,
respuesta demostrada por un anotador): enseña formato y disposición a obedecer, no conocimiento nuevo. Y
el RLHF añade dos pasos más: se recogen comparaciones humanas que ordenan varias salidas,
se entrena con ellas un modelo de recompensa y se optimiza la política contra esa recompensa. El hallazgo
central de InstructGPT es que «outputs from the 1.3B parameter InstructGPT model are preferred to outputs
from the 175B GPT-3, despite having 100x fewer parameters» (Ouyang et al., 2022): cien veces menos
parámetros, mejor recibido.
Cuando la docente habló de calibrar el modelo con los datos de la empresa se refería a este
espectro. Vale la pena ordenarlo por costo: la ingeniería de prompt y el aprendizaje con pocos ejemplos
no tocan los pesos; la generación aumentada por recuperación (RAG) tampoco, pero es la única que aporta
anclaje documental y trazabilidad de la fuente; el ajuste fino eficiente (LoRA, adaptadores) y el ajuste
completo sí actualizan pesos, y son eficaces para enseñar formato, estilo y taxonomías, mucho menos para
inyectar hechos nuevos de forma fiable.
Hay un segundo sentido de «calibrar», estrictamente estadístico: la correspondencia entre la confianza
declarada y la exactitud real. Y ahí el informe técnico de GPT-4 documenta un hallazgo incómodo: el
modelo preentrenado está bien calibrado sobre MMLU, pero «post-training hurts calibration significantly»
(OpenAI, 2023, Figura 8). El mismo RLHF que lo vuelve más útil lo vuelve peor calibrado. Ese resultado
publicado es el que veremos reproducirse, en pequeño, en el nivel 5.