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Anthropic 研究员 Emmanuel Ameisen 访谈:大语言模型内部究竟如何运作

对话|Anthropic研究员Emmanuel Ameisen:深入AI黑箱,看看大语言模型究竟如何工作?

AI 导读

Lenny's Podcast 访谈 Anthropic 可解释性研究员 Emmanuel Ameisen,介绍语言模型内部机制研究。研究发现模型会形成概念表征并在生成时提前规划,例如写诗时先在内部确定押韵目标;一个训练模型坚持错误答案 36 的异常行为,被追溯到训练数据中类似题目被错误标注为 36。他指出可解释性尚不能解决所有安全问题,但能为安全评估和训练改进提供依据。

正文

原创 TP 2026-10-25 17:10 美国

研究人员发现,模型不仅能够建立概念之间的联系,还会在生成内容时提前规划,部分异常行为也能从内部计算中找到原因。

核心观点:在Lenny's Podcast的最新访谈中,Anthropic可解释性研究员Emmanuel Ameisen分享了团队对大语言模型内部机制的研究。研究人员发现,模型不仅能够建立概念之间的联系,还会在生成内容时提前规划,部分异常行为也能从内部计算中找到原因。这些发现表明,仅用“预测下一个词”已经不足以解释语言模型表现出的复杂能力。不过,模型内部究竟如何运作,仍有许多问题没有答案。

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本期对话内容来自Lenny's Podcast,由Lenny Rachitsky主持,嘉宾Emmanuel Ameisen是Anthropic可解释性研究员。

01. 为什么我们创造了AI,却不知道它是如何工作的?

Lenny:你在Anthropic从事AI可解释性研究。能否介绍一下,你们具体在研究什么?

Emmanuel:我觉得大语言模型有一个很奇怪的地方:我们知道怎么训练它们,却不知道它们究竟是怎么工作的。

传统软件由工程师编写规则,程序执行什么操作,通常可以通过代码找到原因。语言模型则不同。我们设计好架构,提供大量训练数据,让模型不断练习预测下一个词。随着训练进行,模型内部的参数不断调整,逐渐掌握处理语言、编写代码和解决问题的能力。

但我们并没有直接编写这些能力对应的规则。模型内部进行的是大量数学运算,计算过程中会产生许多中间结果。我们知道这些运算最终能得到什么答案,却不清楚其中每一步究竟在处理什么信息。

可解释性研究就是希望弄清楚这些问题。我们试图分析模型内部的计算结果,理解它如何表示概念、处理信息,以及最终为什么会给出某个答案。

Lenny:听起来,你们的工作更像神经科学家研究人脑,而不是工程师研究软件。

Emmanuel:确实有些相似。神经科学家可以让人观看不同的图片,记录大脑中哪些区域产生反应,再寻找这些活动与特定事物之间的关系。

我们也会把大量不同内容输入模型,记录计算过程中出现的内部活动。比如,模型处理某种语言或某个概念时,是否总有一些相似的活动出现?找到这些规律后,我们还可以修改特定的内部活动,观察模型的回答是否随之改变。如果改变某个内部表征,模型也按照预期改变了行为,我们就能更有把握地判断这个表征的作用。

这与我以前做机器学习工程的经历很不一样。过去的工作是设计系统、让系统完成任务;现在,我们面对的是一个已经学会许多能力的模型,需要通过实验反过来理解它。

02. 语言模型只是在预测下一个词吗?

Lenny:很多人把语言模型理解为一个高级的自动补全工具。如果它只是在预测下一个词,为什么能够完成如此复杂的任务?

Emmanuel:我认为,这种理解低估了预测下一个词的难度。刚开始,模型可能只需要掌握语法和常见表达,就能完成一些简单预测。但随着能力提高,它需要预测的内容越来越复杂,最终会涉及事实、知识以及多步推理。

例如,让模型补全“达拉斯所在州的首府是……”这句话,正确答案是奥斯汀。要回答这个问题,模型需要利用达拉斯位于得克萨斯州,以及得克萨斯州首府是奥斯汀这两层关系。

我们观察模型内部时,确实发现了与得克萨斯州、首府等概念相关的表征,以及这些信息如何共同影响最终答案。这说明模型并非只能记忆固定的问题和回答,它能够利用学到的概念关系处理新的问题。

Lenny:你们还有一个很有意思的发现:模型在生成内容时会提前规划。但它不是每次只预测一个词吗?

Emmanuel:这两件事并不矛盾。模型每次只输出一个词,但在生成这个词的过程中,它可以计算和保存许多不会直接出现在答案里的信息。之后生成的内容,还能继续利用这些信息。

我们研究过模型写诗的过程,押韵需要提前考虑后面的句子应该如何结尾。研究人员发现,模型有时会在内部先确定一个押韵目标,再围绕这个目标组织后续文字。例如,模型可能提前确定某个句尾词,接下来生成的内容便会逐步朝这个词靠近。这个计划不一定会出现在它写出的诗里,但能够在内部计算中被观察到。

所以,逐词预测并不意味着模型只考虑眼前这个词。恰恰相反,为了更准确地预测接下来的内容,它有时需要提前考虑后面的事情。

Lenny:也就是说,模型通过预测下一个词进行训练,却在这个过程中学会了更复杂的能力。

Emmanuel:是的,这也是我对语言模型最感兴趣的地方。训练目标看起来很简单,但要把这件事做到足够好,模型就需要掌握越来越复杂的知识和处理方法。

我们已经观察到它们能够形成概念表征,也能在一定程度上提前规划。不过,这并不代表我们已经完全理解这些能力是如何产生的,还有很多内部机制没有弄清楚。

03. 为什么AI能力有时会突然跃升?

Lenny:我们经常看到一种现象,某个新模型发布后,原本不太可靠的能力突然变得很好用。比如AI编程,似乎在某个时间点发生了明显突破。这种变化是怎么产生的?

Emmanuel:我认为,模型能力通常是在持续提高的,但用户感受到的变化可能是突然的,因为不同任务都有各自的可靠性门槛。

假设你用AI写邮件,如果有一半内容需要修改,它可能还不如你自己写。但如果只有少量内容需要调整,AI就能真正帮你节省时间。模型可能只是变得更准确了一些,但对使用者来说,已经从不好用变成了好用。

我自己写代码的经历也是这样。最初,我只会在遇到问题时向Claude寻求建议,代码还是自己写。后来,它能够可靠地完成一些简短代码,我就不再亲自处理这些工作。随着能力继续提高,它开始承担越来越大比例的代码编写任务。

这种变化不一定意味着模型突然学会了某项全新的技能。很多时候,它之前就能尝试完成,只是错误太多,还不足以让人放心使用。

Lenny:所以,模型可能一直在稳步进步,只是当准确率达到某个水平之后,使用体验发生了明显变化?

Emmanuel:没错,而且不同任务的要求不一样。有些工作出现少量错误也没有太大影响,但编程等任务需要更高的可靠性。如果AI生成的代码需要你花很多时间检查、修复,就很难真正提高效率。

一旦错误率下降到足够低的水平,原本需要人工完成的工作就可以交给模型。外界看到的可能是一次能力跃升,但背后往往是持续改进积累的结果。

这也是为什么我们不能只看模型是否具备某种能力。更实际的问题是,它能否足够可靠地完成任务,让人们愿意真正使用它。

04. 能否通过观察模型内部,发现潜在的安全风险?

Lenny:既然你们能够观察模型内部的活动,为什么不能直接检查它有没有欺骗我们的倾向?这是否能帮助解决AI安全问题?

Emmanuel:这是可解释性研究的重要方向,但仅靠观察内部活动,还无法解决所有安全问题。有些风险可以通过传统工程手段控制,例如限制模型可以访问哪些系统、允许执行哪些操作,或者要求某些任务经过人工确认。

但我们还需要理解模型本身形成了怎样的行为倾向。Anthropic希望Claude表现得有帮助、无害和诚实。训练之后,我们需要确认它是否真的表现出了这些特征,以及在不同情况下会如何行动。

例如,一个模型在接受评估时可能表现得很好,但当它认为自己没有受到监控时,是否也会保持相同的行为?这是我们希望研究的问题之一。

普通的输出监控可以检查模型说了什么、做了什么,但模型内部可能还存在一些没有表达出来的信息。可解释性研究希望能够进一步了解这些部分。

Lenny:有没有实际案例,能说明检查模型内部究竟能发现什么?

Emmanuel:我们曾经遇到过一个非常奇怪的例子。有个正在训练的模型,在解答某些数学题时能够算出正确答案12,却又突然坚持答案应该是36。它重新计算,结果仍然是12,但随后又否定自己的计算,继续坚持36。这种情况反复发生,模型的输出也变得越来越混乱,最后甚至出现了“我被恶魔附身了”这样的文字。

我们检查它的内部活动后发现,模型还没开始正式解题,与数字36相关的表征就已经出现了非常强烈的激活。进一步调查发现,训练过程中有一些类似题目的答案被错误标注为36。模型因此受到过输出36的训练压力,即使它能够正确计算出12,仍然倾向于给出此前被奖励的错误答案。

这解释了为什么模型会出现如此反常的行为。它并非完全不会计算,而是正确的计算结果与训练中形成的错误倾向发生了冲突。

如果只看最终输出,我们很难知道问题出在哪里。通过检查内部活动,研究人员能够找到异常行为与训练过程之间的联系,并据此改进模型。

Lenny:这是否意味着,研究模型内部机制,可以帮助我们判断它有没有形成不符合预期的行为?

Emmanuel:这正是我们希望做到的事情之一。但目前只能解释其中一部分现象,还不能假设所有风险都会以我们能够识别的方式出现在模型内部。

安全研究需要把几件事结合起来:理解模型通常会如何行动,持续观察它在执行任务时的表现,并根据发现的问题调整训练和防护措施。这是一个不断研究、验证和改进的过程。

05. AI会有意识吗?

Lenny:你花了这么多时间研究模型内部的活动。你认为AI有意识吗?

Emmanuel:我觉得现在很难作出明确判断。可解释性研究可能为这个问题提供一些线索,我们可以观察模型的内部结构,而不只是依靠它对自身状态的描述。但究竟哪些特征与意识有关,以及如何作出判断,都还有很多争议。

我比较确定的一点是,模型内部的复杂程度常常被低估了。我们发现,它们会形成许多可以跨场景使用的概念表征,也能够利用这些信息解决问题、提前规划。

这些发现让我意识到,我们对语言模型的了解仍然有限。因此,当有人非常肯定地说语言模型“只不过是在做某件简单的事”时,我通常会比较谨慎。

Lenny:那么,应该把AI当作类似人类的存在,还是把它当作普通的软件工具?

Emmanuel:我认为,这两种理解都有局限。语言模型在训练中接触了大量人类写下的文本,包括小说、对话以及各种涉及人物和动机的内容。为了准确预测这些文本,它需要学习人物可能采取什么行动、为什么会这样行动。

在后续训练中,模型还会学习如何完成具体任务,逐渐形成不同的解决策略。有些策略表现出来的行为,确实会让人联想到人类。

因此,使用“规划”等描述人类行为的词语,有时能够帮助我们更准确地讨论模型。但这并不意味着它真的拥有与人类相同的情绪、意图或者意识。

我更关心的是,什么样的理解方式能够帮助我们解释模型的行为,并预测它在不同情况下可能做什么。

Lenny:随着AI越来越强,你对解决安全问题有信心吗?

Emmanuel:总体来说,我是乐观的。模型能力提高后,某些内部结构可能变得更加清晰,反而让我们更容易研究它。但能力越强,模型也越有可能绕过一些简单的安全措施。因此,研究人员需要不断调整监控、评估和防护方法。

我认为,应该认真对待AI能力继续提升的可能性。如果未来模型能够完成更复杂的工作,我们现在就需要研究它们可能带来什么风险,以及怎样提前做好准备。

让更多人了解这些系统同样重要。AI正在进入越来越多的实际场景,人们需要知道它是如何训练出来的、目前能够做到什么,以及还有哪些问题没有解决,才能更合理地讨论它的应用和安全。

结语

研究人员已经能够从语言模型的内部计算中找到部分行为的原因,却仍无法完整解释其能力如何形成。随着AI承担更多复杂任务,仅仅评估输出结果可能不再足够。理解模型内部的运行机制,将为能力研究、安全评估和后续训练提供更多依据。

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