OpenAI前研究员「认错」:神经网络早就干净了,约90%神经元各干一件事
过去这十年,做AI可解释性的人多少都带着点悲观。同一颗神经元,既对猫脸有反应,又对汽车前脸有反应,两种八竿子打不着的东西硬挤在一个单元里,怎么看都像在嘲笑「我们能读懂模型」这个念头。Nick Cammarata,从OpenAI出来搞可解释性研究的老人,本来也是这么想的,结果他最近和Goodfire团队发的那篇长文《神经网络早已「干净」》,等于公开给自己早年那套悲观论调认了个错:我们错看了近十年,黑箱里面其实早有章法。
这个判断的核心是一组量化的、可以拿去验证的说法。Goodfire在一颗320亿参数的语言模型里,把神经元的正、负响应分开统计,粗略估计约90%的各有一个主要任务,只有约2%到4%还没弄明白。他们还顺手公开了1000份针对随机神经元的研究报告。这个数字当然不是「所有模型都如此」的铁证,但它至少说明,那些被我们当成混乱堆积的单元,很多是能追出分工的。
文章里最让我有体感的不是那串比例,而是他们怎么做干预实验。圣诞节早晨,饼干只剩碎屑,牛奶喝光了,烟囱下有煤灰,邻居夜里听见雪橇铃声,问是谁干的,模型几乎笃定是圣诞老人。这时候把20个被标为「圣诞节」「圣诞老人」的神经元关掉,模型回答圣诞老人的概率还有76%;可要是换成另外8个关键神经元,概率直接掉到6%。差别这么大,玄机在于神经元的数值有正有负,两侧都能带信息,只看正值可能把它误标成「首都城市」,而真正影响圣诞老人判断的功能藏在负值那一侧。这解释了为什么光看标签远远不够——沿计算找线索、做干预,解释才靠得住。
过去让人悲观的「混乱证据」,很多其实是工具和观察视角的问题。研究者习惯生成能强烈激活神经元的图像来判断它在识别什么,但一些特殊纹理也能把响应推高,未必是它平时真正处理的模式,早期工具就常常被这种纹理带偏,显得它只认狗毛。工具改进之后,同一个旧模型、同一批神经元,规律反而清楚多了。换成参数规模、训练数据相同但内部结构更现代的ConvNeXt,Nick估计最后一层约99%的神经元都能解释。这不是模型变聪明才看得懂,而是「显微镜」升级了,顺便也证明我们早先的悲观有一部分是自己量出来的。
更反直觉的是,模型越大,分工反而更鲜明,而非更难读。Nick打了个比方:去小镇找金融区,和去纽约找金融区,哪个更容易?小镇的银行会计所可能散落各处,城市一大,功能分区反而清楚了。团队比较三个视觉模型,最大和最小的参数量差约300倍,大的那只耳朵识别分工更细,有的单元看颜色、有的看形状,再汇总给识别垂耳的单元,Agent顺着分工找目标反而更快。他们还让Agent给一个模型的10,240个专家模块梳理分工,有的细到桌面角色扮演游戏里的某个Boss。这跟你直觉里「越大越乱」完全是反着来的。
最关键的检验在于,这些解释到底能不能预测模型对新输入的反应。团队做了个盲测:一个Agent研究神经元写「功能说明书」,另一个只拿说明书,现场造一句话,让这神经元产生尽可能强的响应,然后拿它和从100亿个token文本里挑出来的最强激活样本比,结果Agent只凭说明书写的句子,触发强度反而更高。又随机抽了200个神经元,让Agent各写5个该触发、5个不该触发的例子,其中183个解释针对正向响应,目标例子的强激活比例是76%,干扰例子只有11%;逐神经元比,目标组164胜、15平、4负。这个结果是说明「不少解释已经能预测反应」的,但也得说清楚,它覆盖的是一小撮样本,离真正读懂万亿模型还差得远。
文章最后给了一条让人心里一紧的线索。他们做了个极限实验,把视觉模型某一层从480个神经元压到10个,信息没法绕过这层再从头训练,结果这10个单元照样学出了曲线、环这些可辨认的规律,分类是变粗了,却没什么任意拼盘。这暗示模型内部组织信息的方式本身就有结构。Nick的判断是,就算模型藏着不肯明说的目标,只要电路要配合行动,相关信息就必须被后续电路读取,危险的计算因此会留下可追踪的痕迹。人脑很难真读懂超级智能这话我不打保票,但至少「读不懂就认输」这个结论,现在看起来太早了。
我比较在意的是他提到的下一步:他们已让Agent审阅了10万张追踪内部计算的图,Nick自己也看过几千张,他想让这些自动科学家持续跑一间实验室,用几个月在前沿模型上完成人类研究视觉模型多年才走到的探索。AI变强的同时,读懂AI的速度,也可能被AI自己顶上去了。这套东西还只是等待更多检验的工作假说,万亿模型也没被完整读透,但方向对一群人来说是实打实的转机——以前是「我们追不上模型」,现在是「模型可能帮我们追上模型」。能不能兑现,就看后面的实验了。
相关链接
- 长文原文:https://already-clean.goodfire.com/
- Nick Cammarata 相关推文:https://x.com/nickcammarata/status/2110757819427574056
- Goodfire 相关推文:https://x.com/daniel_mac8/status/2110760682505560226