Что такое LLM в программировании: просто о языковых моделях и их задачах

В последние годы мир технологий переживает настоящую революцию, вызванную появлением больших языковых моделей — Large Language Models (LLM). Эти мощные инструменты искусственного интеллекта не просто умеют генерировать текст, но и демонстрируют удивительные способности в области программирования, значительно ускоряя и упрощая процесс разработки. От написания кода до отладки и тестирования — LLM становятся незаменимыми помощниками для разработчиков.

В этой статье мы подробно разберем, что такое LLM, как они работают и как их можно эффективно применять в повседневной работе, а также рассмотрим вызовы и ограничения, с которыми придется столкнуться.

cloud

Что такое LLM?

Большие языковые модели (LLM) — это продвинутые алгоритмы искусственного интеллекта, обученные на колоссальных объемах данных. Их главная задача — понимать и генерировать человеческий язык, создавая связные и контекстуально релевантные ответы.

Если говорить простыми словами, LLM — это своего рода цифровые мозги, которые «прочитали» столько книг, статей, веб-страниц, кода, а также проанализировали изображения, аудио и видео, что научились улавливать тончайшие нюансы языка и предсказывать, какие слова или фразы должны следовать дальше.

LLM являются подтипом нейронных сетей, которые, в свою очередь, относятся к более широкому понятию искусственного интеллекта (ИИ). Если ИИ — это зонтичный термин для всех технологий, имитирующих человеческий интеллект, а нейронные сети — это модели, вдохновленные структурой человеческого мозга, то LLM — это специализированные нейронные сети, оптимизированные для работы с текстом, а в случае мультимодальных моделей — и с другими типами данных.

Это изображение, которое большая языковая модель Imagen 4 от Google создала по запросу:
«Сгенерировать картинку, которую ты видишь, когда думаешь о LLM. Добавь туда обязательно текст LLM».

Как работают LLM: принцип и устройство

В основе работы большинства современных LLM лежит архитектура под названием трансформер (Transformer). Ее появление в 2017 году с публикацией статьи «Attention Is All You Need» стало переломным моментом в развитии языковых моделей. До трансформеров доминировали рекуррентные нейронные сети (RNN) и сети с долгой краткосрочной памятью (LSTM), которые испытывали трудности с обработкой очень длинных последовательностей текста и параллельными вычислениями. Трансформеры решили эти проблемы, представив механизм внимания (attention mechanism).

Механизм внимания позволяет модели «взвешивать» важность различных слов в предложении по отношению к каждому другому слову. Это означает, что при обработке слова модель не просто смотрит на его ближайших соседей, но и анализирует его связь со всеми другими словами в тексте — даже если они находятся далеко друг от друга. Это ключевое отличие позволяет LLM улавливать сложные зависимости и контекст в очень длинных текстах.

Процесс работы LLM можно условно разделить на несколько этапов:

• Токенизация и эмбеддинги: исходный текст сначала разбивается на минимальные единицы — токены (слова, части слов или даже отдельные символы). Затем каждый токен преобразуется в числовой вектор, называемый эмбеддингом. Эти эмбеддинги не просто случайные числа — они отражают семантическое значение слова и его связи с другими словами. Например, слова «лодка», «корабль» и «катер» будут иметь близкие векторные представления, так как они семантически похожи. В случае мультимодальных моделей схожий процесс происходит с другими типами данных: изображения и аудио также преобразуются в числовые представления (эмбеддинги), которые модель может обрабатывать.

• Обработка трансформером: векторы токенов (или эмбеддинги из других модальностей) подаются на вход трансформеру, состоящему из множества слоев. Каждый слой обрабатывает эти векторы, используя механизм внимания для выявления скрытых зависимостей и закономерностей в данных. Чем больше слоев — тем глубже модель может анализировать контекст и связи.

• Предсказание следующего токена (или элемента): основная задача LLM на этапе обучения — предсказать следующий токен в последовательности, основываясь на предыдущих. Например, если модель видит фразу «Кошка сидела на...», она должна предсказать, что дальше, скорее всего, будет «крыше», «коврике» или «дереве». Для мультимодальных моделей это может быть предсказание следующего кадра в видео, следующего звука в аудио или даже генерация изображения по текстовому описанию. Это происходит бесчисленное количество раз на огромных объемах данных, что позволяет модели усвоить грамматические, синтаксические и семантические правила языка, а также взаимосвязи между различными модальностями.

• Генерация текста (или другого контента): когда пользователь делает запрос (промпт), LLM генерирует ответ, предсказывая токены один за другим. Процесс продолжается до тех пор, пока модель не решит, что ответ завершен (например, сгенерировав специальный токен «конец предложения»). При этом используются различные стратегии генерации — такие как жадный поиск (выбор наиболее вероятного токена) или семплинг с температурой (добавление элемента случайности для более креативных ответов). В мультимодальных сценариях это может быть генерация текста на основе изображения, создание описаний для видео или даже синтез речи.

Применение LLM в программировании

Большие языковые модели (LLM) уже сейчас активно используются в самых разных аспектах разработки, значительно повышая производительность и качество кода. Например, LLM могут генерировать фрагменты кода на основе текстовых описаний, комментариев или даже примеров. От простых функций до сложных алгоритмов — они становятся отличной отправной точкой для разработки, экономя значительное количество времени.

Кроме того, LLM, интегрированные в среды разработки (IDE), предлагают интеллектуальные подсказки и варианты автодополнения, опираясь на контекст уже написанного кода. Это ускоряет работу и снижает количество опечаток. Модели также способны рефакторить и оптимизировать код — выявлять дублирование, предлагать более производительные алгоритмы или улучшать читаемость.

Посмотрите на гифку ниже. Она наглядно демонстрирует, как автодополнение кода, основанное на LLM, упрощает работу программиста: достаточно нажать Tab, чтобы принять предложенный вариант. Это помогает избегать ошибок и ускоряет процесс набора.

Одной из самых ценных возможностей LLM является их способность находить и исправлять ошибки. Они могут анализировать проблемы в коде, объяснять их причины и предлагать решения, что значительно сокращает время, затрачиваемое на отладку.

LLM также умеют генерировать тесты — например, создавать юнит-тесты на основе логики функции или её документации. Это упрощает обеспечение качества. Кроме того, модели способны документировать код: создавать описания для функций, классов и модулей, ориентируясь на их содержимое и назначение.

Наконец, LLM могут переводить код с одного языка на другой, что полезно при миграции проектов или при работе с кросс-платформенными решениями.

Ассистенты и агенты

Путь больших языковых моделей (LLM) в программирование начался с ИИ-ассистентов. Такие инструменты, как GitHub Copilot или чат-интерфейсы ChatGPT и Gemini, упростили жизнь разработчиков: они отвечают на вопросы о коде, предлагают варианты исправлений, помогают писать функции.

Но их функционал не ограничивается простым диалогом. Почти все современные интегрированные среды разработки (IDE) позволяют встраивать LLM напрямую, давая возможность работать с кодом и получать предложения — от автодополнения до автоматического исправления ошибок — не переключаясь между приложениями. Более того, эти ассистенты используют контекст всего проекта, чтобы предоставлять максимально релевантные подсказки.

Настоящий прорыв произошёл с появлением полноценных ИИ-агентов. Первые такие продукты, включая Cursor, Lovable, Bolt, Replit и прочие, появились совсем недавно — в конце 2024 года. За считанные месяцы их выручка достигла десятков миллионов долларов, а Cursor и вовсе стал самым быстрорастущим продуктом в истории, достигнув отметки в $100M годовой регулярной выручки (ARR) всего за 12 месяцев.

Причина такой популярности кроется в обещании ИИ-агентов: «больше не нужно писать код». Вы даёте агенту запрос, а он выдает готовый продукт. Но это — лишь в теории. Агент отлично справляется с копированием дизайна, но «начинку» за один промпт не создать. Это делает агентов идеальным инструментом для создания интерактивных макетов. Это значительно упрощает взаимодействие между дизайнерами, продуктовыми менеджерами и разработчиками.

Вот что сделал Lovable по запросу «создать клон timeweb.cloud»:

Это только обертка — начинки нет. Но это можно исправить последующими промптами. Количество бесплатных промптов ограничено. Отсюда и взрывной рост этих продуктов: чтобы создать хоть что-то работающее, нужна подписка.

Код, который написал агент, можно залить на GitHub. А некоторые агенты (например, Replit) предлагают сразу и хостинг, и базу данных, и масштабирование — всё это они сами создают и интегрируют в код.

Вайб-кодинг

Соучредитель OpenAI Андрей Карпатый в начале 2025 года ввёл термин вайб-кодинг (vibe coding). Таким термином описывается написание кода через промпты к ИИ-агенту. Если упрощённо, то через серию запросов к ИИ-агенту должно получиться приложение или полноценный продукт. Сколько нужно промптов — конечно же, зависит от сложности продукта.

Вайб-кодинг получает в основном хвалебные отзывы. Эндрю Ын, американский учёный и сооснователь Coursera и DeepLearning.ai говорит, что за таким методом написания кода — будущее, и это не просто «промпты писать», а настоящая и изматывающая работа. Генеральный директор GitLab предсказывает, что мы увидим рост количества программистов из-за вайб-кодинга (а не наоборот) и что это кардинально изменит подходы к написанию кода в компаниях, сделав процесс разработки более доступным и эффективным.

Не все так радужно

Несмотря на впечатляющие возможности, ИИ-агенты для программирования сталкиваются с рядом проблем, которые ограничивают их эффективность и требуют внимательного подхода со стороны разработчика.

Решения «в лоб» и управление контекстом

Одна из основных проблем заключается в том, что ИИ-агенты часто предлагают решения «в лоб», не особо задумываясь о будущих сценариях использования или общей архитектуре проекта. Например, для написания простого скрипта или небольшого фрагмента кода они справляются отлично. Но когда речь идёт о приложении, состоящем из тысяч строк кода и множества взаимосвязанных файлов, агент просто не может отследить все зависимости. Изменение в одном файле, предложенное агентом, может привести к непредсказуемым проблемам во всём приложении. В таких случаях разработчику приходится разбивать задачу на множество мелких промптов и контролировать процесс внесения изменений по частям.

Галлюцинации и некорректные ссылки

Проблема галлюцинаций, когда ИИ-агент выдаёт неверную или несуществующую информацию, особенно проявляется при работе с большим контекстом. Агент может легко перепутать имя переменной, сослаться на функцию, которой нет в проекте, или даже «придумать» целые модули — что приводит к нерабочему коду и потере времени на отладку.

Зацикливание и тупики

Иногда агент может «застрять» на определённой проблеме, попадая в цикл повторяющихся ошибок. Он может предложить решение одним промптом, а в следующем сам же его опровергнуть, заявив, что проблема не в этом, и откатить изменения. После десяти таких попыток, когда вайб-кодинг уже совсем не вайб, разработчику приходится либо придумывать совершенно новый подход к промпту, либо возвращаться к традиционному решению проблемы «по-старинке».

Зависимость от качества промптов

Эффективность работы с ИИ-агентами крайне сильно зависит от качества и точности промптов. Если запрос сформулирован неоднозначно, агент может интерпретировать его по-своему, что приведёт к нежелательному результату. Разработчику необходимо не только чётко формулировать задачу, но и уметь разбивать ее на логические части, а также «обучать» агента по мере выполнения, предоставляя ему обратную связь и уточняющие инструкции. Это требует от разработчика новых навыков в области промпт-инжиниринга.

Безопасность и конфиденциальность интеллектуальной собственности

Помимо технических сложностей, возникает проблема с безопасностью и конфиденциальностью данных. Когда вы передаёте свой код или данные проекта стороннему ИИ-агенту, вы фактически отдаёте свою интеллектуальную собственность на сервера третьих компаний (а в большинстве случаев — зарубежных сервисов). Это создаёт значительные риски утечки информации, особенно для компаний, работающих с чувствительными данными или закрытым исходным кодом. Многие разработчики и предприятия не могут позволить себе опираться на такие сервисы, поскольку это напрямую подвергает риску их бизнес-активы и репутацию.

Именно здесь в игру вступают решения, позволяющие сохранять полный контроль над данными. Для тех, кто ценит безопасность и не готов жертвовать конфиденциальностью, отличным выходом становится хостинг собственных моделей на мощных GPU-серверах. Например, Timeweb Cloud предлагает выделенные GPU-серверы, которые позволяют развернуть и запускать большие языковые модели или ИИ-агентов в собственной защищенной среде. Это дает полный контроль над данными и кодом, исключая риски, связанные с передачей конфиденциальной информации внешним сервисам.

Подготовили для вас выгодные тарифы на облачные серверы

Заключение

LLM — это не просто новый тренд, а фундаментальное изменение в ландшафте разработки программного обеспечения. От автоматизации рутинных задач до создания сложных агентов, способных самостоятельно решать проблемы — они открывают новые горизонты для продуктивности и инноваций. Понимание принципов их работы, осознанное использование и постоянное обучение новым возможностям позволяют оставаться в авангарде технологического прогресса и значительно усиливать свои навыки как разработчика.

Готовы ли вы принять этот вызов и освоить инструменты будущего?