一文搞懂大模型的分词器（Tokenizer）

今天来聊一聊BERT和GPT的分词器，了解大模型的第一步：Tokenizer。

Tokenizer（分词器）是大语言模型（如BERT和GPT）预处理文本的核心组件，其作用是将原始文本拆解为子词、单词或字符，同时保留语义和结构信息。

一、BERT（WordPiece）

BERT的Tokenizer：基于WordPiece的子词分词ingFang SC", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", "Source Han Sans CN", sans-serif, "Apple Color Emoji", "Segoe UI Emoji";list-style: none;margin-right: 0px;margin-left: 0px;scrollbar-width: none;font-weight: 600;color: rgb(6, 7, 31);font-size: 15px;font-style: normal;font-variant-ligatures: normal;font-variant-caps: normal;letter-spacing: normal;orphans: 2;text-align: start;text-indent: 0px;text-transform: none;widows: 2;word-spacing: 0px;-webkit-text-stroke-width: 0px;white-space: normal;background-color: rgb(253, 253, 254);text-decoration-thickness: initial;text-decoration-style: initial;text-decoration-color: initial;">ingFang SC", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", "Source Han Sans CN", sans-serif, "Apple Color Emoji", "Segoe UI Emoji";list-style: none;margin-right: 0px;margin-left: 0px;scrollbar-width: none;font-weight: 600;color: rgb(6, 7, 31);font-size: 15px;font-style: normal;font-variant-ligatures: normal;font-variant-caps: normal;letter-spacing: normal;orphans: 2;text-align: start;text-indent: 0px;text-transform: none;widows: 2;word-spacing: 0px;-webkit-text-stroke-width: 0px;white-space: normal;background-color: rgb(253, 253, 254);text-decoration-thickness: initial;text-decoration-style: initial;text-decoration-color: initial;">

ingFang SC", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", "Source Han Sans CN", sans-serif, "Apple Color Emoji", "Segoe UI Emoji";list-style: none;margin-right: 0px;margin-left: 0px;scrollbar-width: none;font-weight: 600;color: rgb(6, 7, 31);font-size: 15px;font-style: normal;font-variant-ligatures: normal;font-variant-caps: normal;letter-spacing: normal;orphans: 2;text-align: start;text-indent: 0px;text-transform: none;widows: 2;word-spacing: 0px;-webkit-text-stroke-width: 0px;white-space: normal;background-color: rgb(253, 253, 254);text-decoration-thickness: initial;text-decoration-style: initial;text-decoration-color: initial;">ingFang SC", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", "Source Han Sans CN", sans-serif, "Apple Color Emoji", "Segoe UI Emoji";list-style: none;margin-right: 0px;margin-left: 0px;scrollbar-width: none;font-weight: 600;color: rgb(6, 7, 31);font-size: 15px;font-style: normal;font-variant-ligatures: normal;font-variant-caps: normal;letter-spacing: normal;orphans: 2;text-align: start;text-indent: 0px;text-transform: none;widows: 2;word-spacing: 0px;-webkit-text-stroke-width: 0px;white-space: normal;background-color: rgb(253, 253, 254);text-decoration-thickness: initial;text-decoration-style: initial;text-decoration-color: initial;">

一、分词工作原理：

BERT使用WordPiece算法生成子词（subword）单元，通过贪心算法迭代合并语料中高频出现的字符对，平衡词汇表大小与OOV（未登录词）问题。ingFang SC", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", "Source Han Sans CN", sans-serif, "Apple Color Emoji", "Segoe UI Emoji";list-style: none;margin: 0px;scrollbar-width: none;font-weight: 600;color: rgb(6, 7, 31);font-size: 15px;font-style: normal;font-variant-ligatures: normal;font-variant-caps: normal;letter-spacing: normal;orphans: 2;text-align: start;text-indent: 0px;text-transform: none;widows: 2;word-spacing: 0px;-webkit-text-stroke-width: 0px;white-space: normal;background-color: rgb(253, 253, 254);text-decoration-thickness: initial;text-decoration-style: initial;text-decoration-color: initial;">

ingFang SC", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", "Source Han Sans CN", sans-serif, "Apple Color Emoji", "Segoe UI Emoji";list-style: none;margin: 0px;scrollbar-width: none;font-weight: 600;color: rgb(6, 7, 31);font-size: 15px;font-style: normal;font-variant-ligatures: normal;font-variant-caps: normal;letter-spacing: normal;orphans: 2;text-align: start;text-indent: 0px;text-transform: none;widows: 2;word-spacing: 0px;-webkit-text-stroke-width: 0px;white-space: normal;background-color: rgb(253, 253, 254);text-decoration-thickness: initial;text-decoration-style: initial;text-decoration-color: initial;">BERT将特殊标记预置在输入序列中，通过结构化标记引导模型理解任务目标与上下文边界。

ingFang SC", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", "Source Han Sans CN", sans-serif, "Apple Color Emoji", "Segoe UI Emoji";list-style: none;margin: 0px;scrollbar-width: none;font-weight: 600;color: rgb(6, 7, 31);font-size: 15px;font-style: normal;font-variant-ligatures: normal;font-variant-caps: normal;letter-spacing: normal;orphans: 2;text-align: start;text-indent: 0px;text-transform: none;widows: 2;word-spacing: 0px;-webkit-text-stroke-width: 0px;white-space: normal;background-color: rgb(253, 253, 254);text-decoration-thickness: initial;text-decoration-style: initial;text-decoration-color: initial;">[CLS]：表示序列的起始位置，常用于分类任务。

[SEP]：分隔不同句子或段落。

例如，Input 'my dog is cute. he likes playing' 分词为：

'[CLS]'、'my'、'dog'、'is'、'cute'、'[SEP]'、'he'、'likes'、'play'、'##ing'（“##”表示子词延续）和'[SEP]'。

二、专业术语：

忽略：WordPiece算法、贪心算法、OOV问题。

关注：Token（词元）、Tokenizer（分词）、Subword（子词）、Tag（标记）

ingFang SC", system-ui, -apple-system, "system-ui", "Helvetica Neue", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", Arial, sans-serif;letter-spacing: 0.578px;visibility: visible;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;">三、存在问题：

ingFang SC", system-ui, -apple-system, "system-ui", "Helvetica Neue", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", Arial, sans-serif;letter-spacing: 0.578px;visibility: visible;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;">（1）中文适配性差

BERT 原始 Tokenizer 依赖空格分词（如英文），对中文等无显式空格的语言需额外分词预处理。

（2）难以适应动态任务

[CLS]、[SEP] 等特殊标记的语义和位置固定，难以适应动态任务需求（如可变长度的分类任务、多轮对话）。

二、GPT（BPE）

ingFang SC", system-ui, -apple-system, BlinkMacSystemFont, "Helvetica Neue", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei UI", "Microsoft YaHei", Arial, sans-serif;visibility: visible;box-sizing: border-box !important;overflow-wrap: break-word !important;">GPT的Tokenizer：基于BPE的子词分词

GPT（尤其是GPT-2/3）使用BPE算法，通过合并高频字节对生成子词，与WordPiece不同，BPE更注重频率统计。同时GPT-2采用字节级BPE，支持多语言输入（如中文、代码）而无需额外预处理。

二、专业术语：

忽略：BPE算法、频率统计、字节级BPE。

关注：Token（词元）、Tokenizer（分词）、Subword（子词）

三、BPE和WordPiece两者差异：

（1）符号标记

BPE：无特殊标记，直接合并高频子词（如happy）。

WordPiece：依赖##标记后缀（如##ness），拆分规则更严格。

（2）跨语言能力（中英文）

BPE：通过字节级编码统一处理多语言（如pneu+monia）。

WordPiece：需预分词（如中文按字拆分），跨语言泛化性弱。

（3）适用场景

BPE：生成任务（GPT）、多语言混合、非规范文本WordPiece。

WordPiece：理解任务（BERT）、短文本分类、精准语义解析。