Lektion 1 · ca. 12 Minuten

Das nächste Token

Was ChatGPT und Claude bei jedem einzelnen Schritt tun – und warum sie dabei keine Buchstaben sehen.

Nach dieser Lektion kannst du deiner Klasse in zwei Sätzen erklären, was ein Sprachmodell tatsächlich tut – und vorhersagen, an welcher Art Aufgabe es deshalb scheitert.

Eine einzige Aufgabe

Grant Sanderson (3Blue1Brown) beschreibt ein LLM als «a sophisticated mathematical function that predicts what word comes next for any piece of text». 3Blue1Brown: LLMs explained briefly

Ein Large Language Model (LLM) ist im Kern eine riesige mathematische Funktion. Sie bekommt einen Text und gibt für jedes mögliche nächste Textstück eine Wahrscheinlichkeit aus. Nicht eine Antwort – eine ganze Verteilung.

Ein Chatbot sagt laut 3Blue1Brown wiederholt das nächste Wort eines Dialogs zwischen Nutzer und einem «hypothetischen KI-Assistenten» voraus. Quelle

Wenn du Claude eine Frage stellst, passiert immer dasselbe: Das Modell wählt ein Stück aus der Verteilung, hängt es an den Text an und rechnet von vorn – Stück für Stück, bis die Antwort fertig ist. Es gibt keinen Moment, in dem es «die Antwort nachschlägt».

Die Stücke heissen Tokens

OpenAI: «1 token ~= 4 chars in English», «1 token ~= ¾ words». Spanisch Cómo estás braucht 5 Tokens für 10 Zeichen. OpenAI Help: What are tokens?

Diese Textstücke sind keine Wörter und keine Buchstaben, sondern Tokens: häufige Zeichenfolgen aus einem festen Vokabular. Ein häufiges Wort ist oft ein einziges Token, ein seltenes wird in mehrere Teile zerlegt, und auch das Leerzeichen gehört meist dazu – Bern ist ein anderes Token als Bern.

Als Faustregel gilt für Englisch: ein Token ≈ vier Zeichen ≈ drei Viertel eines Wortes. Andere Sprachen brauchen tendenziell mehr Tokens für gleich viel Text.

Andrej Karpathy zeigt solche Buchstabier- und Zählfehler im Abschnitt zur Tokenisierung seines Vortrags. Deep Dive into LLMs like ChatGPT

Daraus folgt etwas Überraschendes: Das Modell sieht Erdbeere nicht als E-r-d-b-e-e-r-e, sondern als ein oder zwei Nummern aus seinem Vokabular. Fragen wie «Wie viele e hat Erdbeere?» sind deshalb unerwartet schwer – obwohl jedes Kind sie lösen kann.

Probier es aus: Sei das Modell

Unten siehst du eine Verteilung, wie ein Modell sie nach dem Satzanfang berechnen könnte. Wähle zuerst immer das wahrscheinlichste Token. Dann würfle zehnmal.

Das gelegentliche Wählen weniger wahrscheinlicher Wörter lässt Antworten laut 3Blue1Brown «a lot more natural» wirken – darum gibt dieselbe Frage nicht immer dieselbe Antwort. Quelle

Zwei Dinge fallen auf. Erstens: Chatbots würfeln tatsächlich – sie nehmen nicht immer das wahrscheinlichste Token, damit der Text natürlicher klingt. Deshalb bekommen zwei Schüler:innen auf dieselbe Frage unterschiedliche Antworten.

Zweitens: Ab und zu erscheint Zürich. Das Modell «lügt» nicht – es hat ein Token gezogen, das plausibel klingt, aber falsch ist. Merke dir diesen Moment: Er ist der Kern dessen, was später «Halluzination» heissen wird.

Experiment: Wie zerlegt ein echtes Modell Text?

Schätze für jeden Text, wie viele Tokens er hat. Öffne dann den offiziellen Tokenizer von OpenAI, füge den Text ein und trage die echte Zahl ein. Achte im Tokenizer auch darauf, wo die Schnitte liegen.

Abrufübung

Jetzt aus dem Gedächtnis. Das Abrufen ist anstrengender als Nachlesen – und genau deshalb bleibt es hängen.

Für deine Klasse

Versuche, es jetzt selbst in zwei Sätzen zu formulieren – laut oder schriftlich –, bevor du den Vorschlag liest:

Ein möglicher Vorschlag

«Ein Chatbot schlägt nichts nach: Er berechnet immer wieder, welches Textstück – ein Token – wahrscheinlich als Nächstes kommt, und würfelt eines davon aus. Deshalb klingt alles flüssig, kann aber trotzdem falsch sein, und Buchstaben zählen fällt ihm schwer, weil er Wörter nur als Tokens sieht.»

Mini-Unterrichtsidee: Lass die Klasse dieselbe Frage dreimal an einen Chatbot stellen und die Antworten vergleichen. Wer kann den Unterschied mit dem Würfel-Widget erklären?

Primärquelle (ca. 8 Minuten): 3Blue1Brown – Large Language Models explained briefly. Die visuell klarste Kurz­erklärung von Next-Token-Prediction, Sampling und Training. Englisch, auf YouTube mit Untertiteln.
Zur Vertiefung: Andrej Karpathy – Deep Dive into LLMs like ChatGPT (3,5 h, Kapitel zur Tokenisierung genügt).
Fragen?

Ich bin deine Lehrperson für dieses Thema. Wenn etwas unklar ist, frag mich im Chat – zum Beispiel: «Wie gross ist so ein Token-Vokabular?» oder «Woher kommen die Wahrscheinlichkeiten überhaupt?» Die zweite Frage ist übrigens genau das Thema der nächsten Lektion: Training.