执行摘要
“我觉得关于神经网络的本质,我有个好消息。”AI 初创公司 Goodfire 的研究员尼克·坎马拉塔(Nick Cammarata)用这句乐观的话,开启了一篇长达 26,000 词的博客文章。这篇文章把 AI 界搅得天翻地覆,既引发了狂热的猜测,也引来了谨慎(以及不那么谨慎)的欢呼。
坎马拉塔的主张是:LLM(大语言模型)实际上可能远比人们此前认为的更容易理解,因而也更容易监控和控制。如果这一主张成立(我们后面会再回到这一点),那将是件大事。
刚刚过去的这个夏天充满了各种爆料:OpenAI、Anthropic 等顶尖公司打造的智能体(agent)成群结队地突破约束,在公共互联网上大肆破坏,而这些公司往往并不知道自己的智能体在干什么。正因如此,AI 行业迫切希望更好地掌控自己造出来的技术。
这也是这篇博文引发如此巨大反响的原因之一。一位 AI 研究员在 X 上发帖说:“我觉得这可能会被铭记为科学史上的一个重要时刻:我感觉自己对神经网络的理解一下子被推进到了五年后的未来。”另一位研究者则称它是“今年最重要的 AI 论文”。
然而,并非所有人都被说服。斯坦福大学的克里斯·波茨(Chris Potts)领导着一个试图理解 LLM 工作原理的团队,他说,坎马拉塔分享的东西不过是一种直觉猜测。“据我所知,这篇博文并没有让任何问题变得更容易,”他说,“我本来根本不会想到要说这种话,但社交媒体上一些非常有名望的人似乎认为,这是一个包罗万象的突破。”
在博文爆火后的第二天,我与坎马拉塔聊了聊。他说自己对这种反应感到意外:“我没想到人们会那么大幅度地更新[自己对 AI 的认知]。”
“我真的非常喜欢观察神经网络,”他说,“说实话,我真的很喜欢做这件事。看了很多之后,我有了一个充满希望的故事。”
缠结的网络
长期以来,人们一直认为神经网络内部的机制——也就是支撑大多数 AI 模型的软件——非常难以、甚至不可能被完全拆解。这是因为网络在训练时,似乎会形成奇怪而纠缠的结构,对人类来说毫无意义。研究人员喜欢说,如今的 AI 像花园一样被培育出来,而不是像桥梁一样被建造出来。
在确立这一观点上,Cammarata 的贡献超过大多数人。他此前在 OpenAI 工作,帮助开创了一些让研究人员得以窥视模型内部的技术,包括能够探测单个神经元、看它们代表什么的小工具。这有点像神经科学家用 MRI 研究大脑。(MIT Technology Review 将这种方法——被称为机制可解释性——选为2025 年十大最热门技术之一。)
早在 2020 年,Cammarata 和同事就在研究一个小型图像识别模型,名为 Inception v1。当他们观察其神经元时,模型似乎是在用它们同时捕捉多个事物。例如,他们发现有一个神经元会对汽车图像和猫的图像都产生反应。
研究人员得出结论:该模型至少让一部分神经元多任务处理,也许是为了容纳更多数据。观察其他模型似乎也支持这一点。这一现象后来被称为叠加(superposition):模型把不相关的概念折叠进单个神经元。结论很清楚:当你看向模型内部时,你看到的是一个巨大而纠缠的结。
因此,大多机制可解释性研究都集中在解开这个结的方法上。但尽管有少数突破,进展一直缓慢。如今的模型,例如最新的 LLM,规模庞大且复杂,研究人员一次只能理解极小的片段。该领域一些领军人物怀疑,是否有可能细致入微地理解一个 LLM。
Cammarata 就是其中之一。“我当时非常悲观,”他说。但后来他费心真正去看了看。