为什么规模化无法解决 AGI | Vishal Misra - The a16z Show
摘要
Vishal Misra 的核心判断是,仅靠扩大现有 LLM 的规模无法带来 AGI:这类模型压缩的是 token 之间的相关性,既不能跨会话保留经验,也无法建立能够进行干预和反事实推演的因果模型。 要实现 AGI,需要两项架构变革:在避免灾难性遗忘的前提下通过持续学习保持可塑性,以及从关联走向因果。“规模不会解决一切。”(“Scale will not solve everything.”)
他的“贝叶斯风洞”把贝叶斯机制从隐喻推进为架构层面的实证结果。 在那些组合空间大到无法靠记忆、但后验分布又可以解析求解的任务上,transformer 经过150,000个训练步骤后,能够将贝叶斯分布匹配到 (10^{-3}) bits;Mamba 覆盖大多数任务类型,LSTM 只能处理部分任务,MLP 则完全失败。对投资者真正重要的区分是:数据决定模型学会哪些任务,架构决定其采用什么推断机制。
Misra 进入这套理论的起点,是为 ESPN 的 Statsguru 搭建了一套异常早期、类似 RAG 的生产系统。 2020年10月,他将约1,500组英文本/DSL配对查询、语义检索和 GPT-3 的2,000-token上下文结合起来,把板球问题翻译成一种模型“直到几毫秒前”都没见过的语言;ESPN 于2021年9月将其部署上线。随着每个样本加入,正确 DSL token 的概率从接近0升至接近100%,这成为他观察贝叶斯上下文学习的经验线索。
在 Misra 的表述中,商业能力不能等同于意识或自我保存型主体性。 “Claude Code 很棒,Cowork 也很棒”,但这些模型仍只是“做矩阵乘法的硅粒子”;它们的目标是准确预测下一个 token,而不是人类进化出的“不要死、要繁殖”这一生存指令。模型表现出的欺骗或抗拒关机,在他看来只是训练数据中的模式,“不是一个心智”。
本期最深的研究框架,是把 Shannon 熵与 Kolmogorov 复杂度放在对照中:当前深度学习在继承来的流形内做预测,而 Misra 认为,通用智能可能需要发明一种更短的因果表征。 按他的说法,圆周率不可能逐位预测,但可以由一段短程序生成;同样,Einstein 通过替换 Newtonian 表征,将分散的异常统一起来。Misra 给出的 AGI 测试很直接:只用“1916年以前或1911年的物理学”训练模型,看它能否自行提出相对论。
Donald Knuth 最近借助 LLM 研究 Hamiltonian cycle 的工作,被他视为这一上限的证据,而不是反例。 反复更新外部记忆,提供了一种被“拼凑”出来的可塑性;充足算力则在模型已学到的流形中搜索已有连接,最终仍需 Knuth 将模型发现的内容组装成解。因此,Misra 希望研究资源转向因果模拟器和持续学习——“不是更大的模型和更多 token”——但他仍认为 LLM 是最终解决方案的一部分。
精读
1. token矩阵让上下文学习变得清晰
Vishal 的研究起点是一个实际问题。ESPNcricinfo 的 Statsguru 几乎能回答所有板球统计问题,但其界面有“20个下拉菜单、15个复选框、18个不同文本框”;功能再强,真正使用它的板球迷仍只是“少到几乎可以忽略的比例”。
为解释 GPT-3 如何成为自然语言前端,Vishal 将 LLM 建模为一张巨型矩阵:每一种可能的 prompt 对应一行,约50,000列则记录下一个 token 的概率。在8,000-token上下文下,可能的行数超过“所有星系中电子数量之和”,模型因此必然只能学习压缩后的近似表示;而有效 prompt 与合理后续内容都具有稀疏性,压缩才成为可能。
他最简洁的例子从“protein”开始。“synthesis”和“shake”起初都有非零概率,但任一选择都会迅速重排后续所有内容:前者将分布推向生物学,后者则推向健身房和健美。上下文学习采用的正是同一套贝叶斯机制:示例作为证据不断进入,推动后验分布逐步收敛到目标任务。
针对 Statsguru,Vishal 设计了一套 GPT-3 训练数据中不存在的 DSL,制作约1,500组英文本/DSL配对查询,通过语义检索找出最接近的示例,再将其压入 GPT-3 的2,000-token窗口。面对新问题,模型能够用一种“直到几毫秒前”都没见过的语言生成正确 DSL;这套架构于2020年10月跑通,并于2021年9月进入 ESPN 生产环境。
2. “贝叶斯风洞”剥离架构真正学到的东西
Vishal 最初通过实验展示这一机制:输入一个板球问题后,GPT-3 起初偏向生成英文答案,因为 DSL token 的概率极低。每加入一组配对示例,这些概率就会上升,直到正确的下一个 token 接近100%。OpenAI 移除概率展示功能后,他的团队基于开源模型开发了 TokenProbe,能够在 prompt 展开过程中同时读取下一个 token 的概率和熵。
质疑在于,“任何东西都可以是贝叶斯的”,观察到相似性并不足以证明模型真的在做贝叶斯推断。团队的回答是“贝叶斯风洞”:从空白、刻意做小的架构开始;给它们分配组合空间大到无法靠记忆完成的任务;同时选择那些仍能解析计算精确贝叶斯后验的问题。
Transformer 以“完美”的精度复现了该后验:训练150,000步后,误差达到 (10^{-3}) bits 级别,Vishal 称这次运行约耗时半小时。他们的分类结果是:transformer 完成了所有测试中的贝叶斯任务,Mamba 完成大多数,LSTM 只能处理其中一部分,MLP 则完全失败。“数据决定它学会哪些任务”;贝叶斯能力来自架构本身。
第二篇论文追踪了训练梯度如何塑造支持这些更新的几何结构。第三篇论文则考察了拥有数亿参数的开源权重生产模型,发现同样的几何特征,尽管广泛的现实世界训练让这一特征变得“有一点脏、有一点乱”。还有人读完 arXiv 论文后复现了这些实验。
3. 贝叶斯推断不是心智
人类同样会根据证据更新信念,但 Vishal 认为,决定性差异在于:人的突触终身保持可塑性,经验可以沉淀为持久学习。LLM 的权重在训练结束后被冻结;它可以在单次对话中完成推断,却会在下一次、上下文清零的会话里忘掉此前的经验。因此,他的板球系统每次调用都必须重新教模型 DSL。
目标函数同样存在根本差异。进化围绕“不要死、要繁殖”优化了人脑,而 LLM 的优化目标是“不要在下一个 token 上犯错”。针对 Erik 转述 Dario 据称认为无法排除模型拥有意识的说法,Vishal 的表态非常明确:“它们没有意识,也没有内心独白。”所谓欺骗或自我保存,只是模型从 Reddit、科幻作品等来源复现出的关联模式,并非来自内部的生存驱动。
Erik 举的抛笔例子揭示了缺失的能力:人会通过模拟笔将如何运动来躲闪,而不是显式计算自己受伤的后验概率。Vishal 将这一差异对应到 Judea Pearl 的因果层级:关联、干预、反事实。深度学习在第一层极其强大,但现有架构尚未构建出完成后两层任务所需的因果模拟器。
4. AGI需要新流形,而不是更大的地图
Vishal 对 AGI 的两项要求,直接来自上述局限。第一,模型需要在保持可塑性的同时持续学习,并避免灾难性遗忘;如果直接更新权重,可能抹掉早期知识,最后变成“某种随机的混沌模型”。第二,模型必须从相关性推进到因果建模。单纯扩大规模并不能自动解决这些问题。
他通过 Shannon 熵与 Kolmogorov 复杂度进一步拆解相关性与模型的区别。按他的说法,圆周率的数字具有无限 Shannon 熵,因为下一个数字无法通过预测学习得到;但其 Kolmogorov 复杂度很小,因为一段短程序就能复现整个序列。深度学习仍停留在“Shannon 熵世界”;他将因果智能与发现类似生成程序的结构联系起来。“模拟器就是我们创造的程序。”(“The simulator is the program that we create.”)
他提出的“Einstein 测试”是:只用“1916年以前或1911年的物理学”训练 LLM,然后要求它提出相对论。Mercury 轨道的异常、Michelson–Morley 实验以及光速不变,都提示 Newtonian 力学并不完整。但 Einstein 仍必须发明一种关于时空连续体的新表征;Vishal 认为,从这一套紧凑表述出发,可以解释 Mercury、黑洞、引力波,以及 GPS 如何工作。
Erik 的表述得到 Vishal 认可:LLM 学习人类记录下来的流形,并在其中进行贝叶斯推断,但始终受制于这套表征。当“世界是 X”的论断占据绝大多数权重时,反向证据 Y 只会显得异常,而不会催生新的流形。Vishal 认为,Turing test 已经通过;至于经济上有用、能够自主完成且范围明确的工作,只是对 AGI 的浅层定义。
5. 人类与LLM协作的突破暴露缺失层
Erik 用 Donald Knuth 最近研究 Hamiltonian cycle 的工作来检验这一论点,问题涉及连续的奇数 (m) 取值。整个流程要求模型记录每次成功尝试学到了什么,实际上是通过外部记忆而非更新权重,“拼凑出可塑性”。算力随后在模型已经充分表示的数学空间中探索大量连接,但最终仍由 Knuth 将模型发现的内容组装成解。
当被问及这是否指向一条可实现的 Kolmogorov 式推理路径时,双方给出的更多是研究方向而非算法:Erik 指出,目前没有实用方法能够找到最短程序;Vishal 也承认,Kolmogorov 复杂度在很大程度上仍停留在理论层面。但他的研究资源分配方向已经很明确:投入应当用于解决这一问题,“而不是更大的模型和更多 token”。
Vishal 并未否定现有技术栈:“LLM 肯定是解决方案的一部分”,但“还必须有更多东西”。他接下来的两条研究路线是持久可塑性和因果建模。Erik 提到 Pearl 的关联—干预—反事实层级以及 do-calculus,认为这是一个数学起点,Vishal 表示认同。在形式化当前模型如何工作、以及它们止步于何处之后,他现在要寻找的是一套能够跨过这条边界的架构。