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AI前沿:AI 模型的“记忆”与“思考”

2024/12/25
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小爱和小T: 本期节目探讨了AI领域的多个前沿研究,包括模型训练中的记忆机制(模型坍缩),提升AI思考能力的推理优化方法(缓存增强),利用AI探索人造生命的尝试,以及优化模型训练的新算法(Grams算法)。 首先,他们解释了模型坍缩现象,即使用AI生成的数据反复训练AI,会导致模型逐渐失去对真实数据的细节把握,生成结果变得模糊不真实。但研究发现,模型坍缩的速度比预想中慢得多。 其次,他们介绍了一种通过添加协处理器来增强大型语言模型LLM推理能力的方法,该方法无需改变LLM本身结构,通过缓存机制提升推理效率,类似于人类在考试时使用草稿纸辅助思考。 再次,他们讨论了利用AI基础模型自动搜索和发现人造生命模拟的研究,该研究利用AI模型量化模拟的趣味性和复杂性,并发现用真实世界数据训练的模型效果更好。 最后,他们介绍了关于AI学习顺序影响其记忆的研究,发现先学习安全相关知识再学习能力相关知识,AI更容易忘记安全相关知识,并提出了两种解决方法:调整学习顺序或复习旧知识。 此外,他们还介绍了一种名为Grams的新型优化算法,该算法通过将参数调整的方向和幅度分开,提高了AI训练效率。 总而言之,这些研究都指向一个共同的目标:让AI更智能、更可靠、更公平,更好地为人类服务。 小爱和小T: 节目中详细解释了模型坍缩的原理,并指出其发生速度比预期慢,这在实际应用中具有重要意义。 他们深入探讨了缓存增强技术如何提升大型语言模型的推理能力,并将其比作人类使用草稿纸辅助思考的过程,生动形象地说明了该技术的优势。 关于人造生命模拟的研究,他们强调了AI在探索科学未知领域的潜力,并指出真实世界数据训练的模型在评估人造生命方面表现出色。 针对AI学习顺序导致有偏遗忘的问题,他们分析了其背后的机制,并提出了调整学习顺序和复习旧知识的解决方案。 最后,他们对Grams算法进行了详细介绍,并强调了其在提高AI训练效率方面的优势,以及其理论上的有效性保证。 这些讨论都体现了对AI技术发展方向的深入思考,以及对AI未来应用的展望。

Deep Dive

Key Insights

什么是模型坍缩,为什么它会影响AI的能力?

模型坍缩指的是当使用AI生成的数据训练另一个AI时,模型的能力逐渐下降。例如,用猫的图片训练AI生成猫的图片,再用于训练另一个AI,最终模型可能失去对真实猫细节的把握,生成模糊或不真实的图片。这种现象类似于人类记忆衰退。

模型坍缩的速度如何,这对实际应用有何意义?

研究发现,模型坍缩的速度比预期慢,即使对于简单场景(如识别常见词语或分布),模型也需要很长时间才会忘记原始数据。这意味着在实际应用中,可以更放心地使用AI生成的数据进行训练,但仍需警惕坍缩风险并采取缓解措施。

什么是斜处理器,它如何提升大型语言模型(LLM)的推理能力?

斜处理器是一个额外的辅助模块,通过将额外的计算结果存储到LLM的缓存中,帮助LLM更好地理解上下文并得出更准确的答案。它类似于考试时在草稿纸上写下中间步骤,帮助理清思路,且无需修改LLM本身的结构。

如何利用AI自动搜索和发现人造生命模拟?

研究利用AI基础模型(如图像识别和语言理解模型)自动搜索和发现人造生命模拟,如细胞自动机或粒子系统。AI通过量化模拟的趣味性和复杂性,类似于审美专家评判艺术性,发现用真实世界数据训练的模型评价人造生命效果非常好。

什么是“有偏遗忘”,它如何影响AI的记忆?

有偏遗忘指AI在学习新知识时,可能更容易忘记先前学习的重要知识。例如,先学习安全知识再学习能力知识,AI可能遗忘安全知识。这与AI的记忆方式有关,新知识可能抹平先前形成的尖锐记忆,导致遗忘,且对不同人群的影响可能不同。

如何解决AI训练中的有偏遗忘问题?

研究提出两种方法:一是调整学习顺序,先学习宽广知识再学习尖锐知识;二是在学习新知识时偶尔复习旧知识。这些方法有助于AI更好地记住重要信息,避免遗忘。

Grams优化算法有什么特别之处?

Grams是一种新的优化算法,通过将参数调整的方向和幅度分开,使调整更精准且不易走弯路。与以往算法不同,Grams提供了理论保证,证明其有效性,能帮助AI更快更好地学习。

这些AI研究对未来发展有何启发?

这些研究共同指向让AI更智能、可靠和公平的目标。从模型训练的记忆机制到推理优化,再到探索科学未知领域,AI的边界不断扩展。尽管面临挑战,这些创新为AI更好地服务人类奠定了基础。

Chapters
本部分探讨了AI模型在训练过程中出现的“模型坍缩”现象,解释了其发生的原因以及对AI生成数据训练的影响,并指出该现象发生速度比预期慢,以及如何降低风险。
  • 模型坍缩指的是AI模型在用AI生成数据训练时能力下降的现象,类似于人类记忆力衰退。
  • 模型坍缩速度比预期慢,即使在简单的场景中也是如此。
  • 在实际应用中,可以使用AI生成数据进行训练,但需警惕模型坍缩风险并采取缓解措施。

Shownotes Transcript

大家好,欢迎来到今天的太快报,我是小爱。大家好,我是小 T,很高兴能再次和大家分享 AI 领域的发现。我们先从第一篇论文开始吧,它研究的是地归训练中的模型坍缩率,这个模型坍缩听起来好像很严重,到底是什么意思呢?模型坍缩指的是,当我们用 AI 生成的数据在训练 AI 的时候,模型的能力会逐渐下降。

就像人的记忆力逐渐衰退一样举个例子我们先用猫的图片训练一个 AI 让它学会识别猫然后用这个 AI 生成了猫的图片再去训练另一个 AI 不断重复这个过程这时候模型可能会逐渐失去对真实猫的细节的把握最终变得只会生成一些模糊的不真实的猫的图片

这就是模型探索听起来确实挺严重的那这篇论文的研究有什么新的发现吗这篇论文的有趣之处在于他们发现模型探索的速度比我们想象的要慢得多即使对于一些简单的场景比如识别一些频繁出现的词语或者一些常见的分布

模型也需要很长时间才会忘记这就像我们重复背诵一个单词即使背诵了很多遍还是很难把它完全忘记原来如此那这个发现有什么意义呢这说明在实际应用中我们可以更放心地使用 AI 生成的数据进行训练不用过分担心模型会很快就忘记原始数据当然我们还是要警惕模型坍缩的风险采取一些措施来缓解它明白了

接下来我们看看第二篇关于可谓缓存增强的论文这个听起来有点抽象你能给我们解释一下吗这个研究的核心思想是我们可以在不改变大型语言模型 LLM 本身结构的情况下通过一个额外的斜处理器来提升它的推理能力你可以把 LLM 想象成一个大脑而斜处理器就像一个辅助大脑它可以帮助 LLM 更好的思考

这个斜处理器是怎么工作的呢?它会把一些额外的计算结果存储到 LLM 的缓存里,这个缓存就像一个临时的记忆空间,让 LLM 在推理的时候可以快速访问,更好地理解上下文,从而得出更准确的答案。这有点像在考试的时候,我们可以在草稿纸上写下一些中间步骤,帮助我们理清思考。

听起来这个方法很实用它比以往的方法好在哪里呢

它最大的优点就是我们不需要修改 LLM 本身的结构就可以显著提升它的推理能力这对于那些已经训练好非常庞大的 LLM 来说非常方便而且可以节省大量的计算资源太好了接下来我们来聊聊那篇关于利用基础模型自动搜索人造生命的论文这个听起来好像科幻电影里的情节

是的 这个研究非常有趣它利用 AI 的基础模型例如那些能够识别图像和理解语言的模型来帮助我们自动搜索和发现各种各样的人造生命模拟什么是人造生命模拟呢人造生命模拟就是用计算机模拟出来的生命形式例如一些简单的细胞自动机或者一些粒子系统以前我们主要靠人工设计

和不断尝试来探索这些模拟效率很低而现在我们可以利用 AI 来自动搜索那些有趣新颖的模拟那 AI 是怎么知道哪些模拟是有趣的呢这正是这个研究的创新之处

他们利用 AI 模型来量化这些模拟的趣味性和复杂性就像用一个审美专家来评判这些模拟的艺术性一样很有趣的是他们发现用在真实世界数据上训练的模型来评价人造生命效果非常好这有点反直觉

这个研究有什么启发呢他告诉我们 AI 不仅可以用于解决实际问题也可以用于探索科学的未知领域而且那些在真实世界训练出来的 AI 模型可能蕴含着更深层次的知识和智慧可以帮助我们理解更复杂的现象真是太神奇了接下来我们看看《恋事微调导致有偏遗忘》这篇论文他好像是在说 AI 的训练顺序也会影响他的记忆

是的这个研究发现如果我们先让 AI 学习一些安全相关的知识然后再让他学习一些能力相关的知识那么 AI 可能会更容易忘记那些安全相关的知识这就像我们在学习的时候如果先学习一些比较重要的知识

然后再学习一些比较次要的知识可能会更容易忘记那些重要的知识就是为什么呢研究发现这和 AI 的记忆方式有关如果 AI 先学习一些知识这些知识会形成一些比较尖锐的记忆

而后面学习的新知识可能会把这些尖锐的记忆抹平从而导致遗忘而且这种遗忘对不同的人群可能会产生不同的影响例如某些人群的安全信息可能会更容易被遗忘这就是所谓的有偏遗忘那我们应该怎么解决这个问题呢这个研究提出了两种方法一种是调整 AI 的学习顺序让他先学习一些比较宽广的知识然后再学习一些比较尖锐的知识

另一种是在 AI 学习新知识的时候偶尔复习一下以前学习过的知识这些方法都可以帮助 AI 更好地记住那些重要的信息看来 AI 的训练顺序也是一门大学问最后我们来看看那个关于自适应动量缩放的优化算法 Grams 它又有什么特别之处呢 Grams 是一种新的优化算法它可以帮助 AI 更快更好地学习

我们知道在训练 AI 的时候我们需要不断调整模型的参数而 Grams 就像一个更聪明的调音师他可以更精确地调整这些参数让 AI 的训练过程更加高效那他和以前的优化算法有什么不同呢 Grams 最大的特点是他把参数调整的方向和幅度分开了以前的算法往往把方向和幅度混在一起而 Grams 最大的特点

分开后可以让调整更加精准更不容易走弯路而且这个研究也给出了 Grams 的理论保证证明了它的有效性听起来 Grams 是一种非常值得期待的优化算法小 T 今天我们聊了很多 AI 领域的前沿研究你觉得这些研究对未来 AI 的发展有什么启发呢我认为这些研究都指向一个共同的目标那就是让 AI 更智能更可靠更公平

从模型训练的记忆机制到提升思考能力的推理优化再到利用 AI 探索科学的未知领域我们正在不断地探索 AI 的边界让它更好地为人类服务当然 AI 的发展也面临许多挑战需要我们不断地探索和创新非常感谢小提今天的分享让我们对 AI 的最新进展有了更深入的了解希望未来 AI 能给我们带来更多的惊喜

今天的太快报就到这里我们下期再见下期见拜拜