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在这期面向医生和律师的 Cognitive Revolution 特别节目中,Nathan Labenz 认为:从 2022 年年中开始,最好的 AI 系统已经在普通白领的电脑工作上胜过普通人,而在常规工作上,它们正逼近专家水平。例子包括:GPT-4 在 MMLU 上得了 86 分,Med-PaLM 2 在美国执照考试中达到 86%,Hippocratic AI 每小时 9 美元的护士则完全不碰诊断。随后他拆解了数据、算力和算法这条三条腿的凳子,包括涌现(emergence)、顿悟(grokking),以及为什么损失可以预测、某些具体技能却不能。他的结论是:近期顶级会议的作者中有 48% 认为人类灭绝的概率至少为 10%,因此社会应当先用好已有的东西,再去超大规模扩张,打造一个它还无法控制的超人类科学家。
- 1粗略地看这条职业影响曲线:约一半的人,有约一半的工作任务落在当前 AI 的能力范围内。冲击会先落在高薪的知识型工作上,水管工暂时不在其列。
- 2Hippocratic AI 给护士定价每小时 9 美元,是在劳动力市场上竞争,卖的并不是 token。这款产品不碰诊断,专门负责那些没人有时间做的随访。
- 3Labenz 的政策主张是:社会应当放慢超大规模扩张,先用好手里已有的东西,不要急着去造一个超人类的 AI 科学家,因为目前还没有任何可行的控制策略。
- 4他说,从 2022 年年中起,“毋庸置疑”的一点是:最好的系统在一般白领电脑工作上,已经胜过普通人。
- 5OpenAI 的 Greg Brockman 用一句话概括了最核心的意外:语义从句法过程中涌现出来。一个下一个 token 预测模型,长出了一个没人要求它学的、业界最先进的情感神经元。
- 6如果让他在 GPT-4 技术报告里划一句话,那就是“某些能力仍然难以预测”。缩放定律预测的是损失值,至于哪项技能何时发生顿悟(grokking),它并不预测。
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这份速览把每小时 9 美元的 AI 护士和 10% 的灭绝概率放在了同一张幻灯片上
Nathan Labenz 平时的 Cognitive Revolution 节目,多半是与研究者和开发者做长访谈。这一期则是他最初在一场散户投资人的活动上做的报告,听众多是医生和律师:快速梳理医疗领域的最新进展,解释系统是怎么做出来的,讨论该如何看待资本(他特别声明这不是投资建议),以及这一切可能对社会产生什么冲击。节目开头提到了联合主持人 Eric Torenberg,但这一小时都是 Labenz 一个人在讲,没有嘉宾。
他还愿意做这类演讲,最好是远程,因为家里有三个小男孩。除了 Waymark,他还透露了几项新工作,包括担任 Athena 的顾问。新成立的咨询与实施公司 Stellus AI 主要服务 50 到 1000 人规模的企业。Stellus 的第一个项目,是一家管道配件供应商,其几十年积累的纸质目录堆满了一整面大书架,工作是让这些库存真正能被找到。他还打算做一个面向过往嘉宾的小众招聘板,目前 Elicit、Athena 和 Stellus 已经在上面招人。
他不愿意打比方,因为他认为 AI 和 DNA、自然选择一样根本,离开这些概念来讲,很多东西就说不清楚。他会用字面意义去描述电路、损失和规模化,力求尽可能简单,但又不能出错。这一小时的两个数字首尾呼应:每小时 9 美元的 AI 护士,以及一项调查——近期顶级会议的作者中有 48% 认为人类灭绝的概率至少为 10%。按他的说法,这两件事现在都是真的。
在常规医疗工作上,最好的系统已经逼近专家的天花板
他说,要持续关注能力的变化,因为底线已经往上移了。从 2022 年年中起,最好的 AI 系统在一般任务上胜过普通人已经成了事实:找一件典型的白领电脑工作,分别交给一个普通实习生和模型,模型会赢。这个状况已经持续了将近两年。下一层是在常规任务上达到专家水平。这里的常规,是指常见的、大家清楚什么才算做得好的工作,比如医学上的诊疗标准。
这种速度仍然让他惊讶。GPT-2 在 2019 年发布,他是在医院里读到的,当时妻子正要分娩,儿子如今刚满五岁。五年后,GPT-4 在 MMLU(一组覆盖多个学科的本科和研究生水平考题)上平均得 86 分,这已经逼近各自领域的人类专家。如果让同一个人把每个领域的考试都考一遍,GPT-4 会明显更强。
医学方面的曲线更陡。通过美国执照考试的及格线大约在 60 分出头。谷歌的 Med-PaLM 是第一个相当明确通过考试的系统,时间是 2022 年 12 月;Med-PaLM 2 在 2023 年 3 月拿到了 86%。在一项九个维度的正面比拼中,医生评委在共识、阅读、记忆和推理等优点上更偏爱 AI。AI 唯一多出现的缺点,是提出不准确或不相关的信息;其他缺点则是人类更常犯。在鉴别诊断上,与基层医生相比,AI 在精确匹配和更宽松的 top-k 标准下准确率都更高。Labenz 的个人看法是:如果他有某种真正让他担心的病,他不会不找 AI 医生,也不会不找人类医生,两边都要参考。
有两个应用,他认为没怎么引起注意。虚拟组织染色,可以把原本要花好几个小时、对手术室来说太慢的活检流程,变成几秒钟内出图,让正在切除肿瘤的外科医生实时看到染色结果。读心术的字面意义,也比多数人以为的走得更远:用 fMRI 数据训练的模型,能重建一个人正在看的图像;解码一个大脑所需的扫描数据,已经从 30 到 40 小时降到大约一小时。他说,如果小时候听到这个,自己大概会当成大新闻。如今它只能得到几次转发。
最先受冲击的是高地位职业,护士却已经按小时计价
来到我们面前的系统,并不是大家预期的那种。人们原本预测,AI 会先替代低薪、低地位的劳动。结果却是,医生和律师先感受到了冲击,而俗话说的水管工或楼宇保洁却还没有。有一项研究把工作按工资和地位分成五个五分位,发现第四个五分位的暴露程度最高。把曲线下方的面积看作 AI 似乎准备好要做的工作,外面的面积则是它做不了的工作。粗略地说,约一半的人有约一半的任务落在范围之内。他认为,社会会在很长时间里都在适应这种错位。
商业化已经开始按劳动力市场的价格报价。Hippocratic AI 按小时收费,每小时 9 美元,它的 AI 护士像软件一样可以规模化、可复制,计费却是按班次来算的。哪怕有上面那些正面比拼的结果,公司也刻意不去做诊断。它押注的是护士们在做、或者因为没时间而没人去做的随访工作:术前电话、出院指导、用药检查,以及一句“感觉怎么样”。软件的可复制性加上按小时计的工资,他说,这种组合以前基本不存在。
通用模型很少有灵光一现的时刻,除非它们来写奖励函数
一旦遇到非常规的事情,它就停下了。AI 能做新科学吗?总体而言,目前不能。AlphaFold 这类专门为特定目的打造的窄系统是例外,而且它们很重要。通用聊天系统在处理新奇、陌生的情况时力不从心,那种需要有人第一次去琢磨出办法的场景,它们应付不来。Labenz 过去把这一点概括为“没有灵光一现的时刻”,现在他得改成“寥寥无几”。
有一个例外:一只机器人手用强化学习学会转铅笔。训练初期,智能体需要一个奖励函数,也就是告诉它做得好不好的分数。写这样的函数是专家的工作,街上的普通人连这句话都读不懂。他说,GPT-4 写机器人奖励函数的水平,明显好于做这件事的人类专家。这样的事情并不常见,但足以改变他的结论。
还有第二个例子,它的影响仍在显现。一个类似 ChatGPT 的模型,用细菌和噬菌体的 3000 亿个碱基对 DNA 训练,能生成新的类 CRISPR 复合体。研究人员还可以扰动这个模型,观察它变得多困惑,并以此作为计算机内的测试,判断哪些基因对细胞存活至关重要。原本这是一个繁琐的湿实验过程,现在只需几秒钟。他提到,这是最近几周的事,它在各领域的影响才刚刚开始。
三条腿的凳子:数据、算力,以及可以反向传播的损失函数
核心的投入是数据、算力和算法,三条腿缺一不可。所有这些系统都是信息处理电路,灵感来自神经解剖学,却又不太像。它们是单向的、可微分的,逐层向前推进,没有大脑那种循环的相互交流。一个简单的例子,是从原始像素中识别一个手写的 7,直到正确的输出亮起。为了帮助理解,他推荐的是 3Blue1Brown 的可视化,没有用比喻。
学习依托于损失函数,也就是对输出的打分。权重通常一开始是随机的,所以第一轮结果一塌糊涂。然后反向传播(即微积分的链式法则)会去问每一个参数:把它往上调或往下调一点,分数会不会变好。在 GPT-3 规模的网络上,这个问题要问 1750 亿次。把这个过程循环起来,就是梯度下降,沿着损失曲面一路走向更低的损失。系统必须可微分,而且你得有一个打分标准。这就是核心,其上再叠加许多具体的工程细节。
过去的玩法,是用小而精心整理的数据集,比如 MNIST(带标签的手写数字),再切分成训练集和测试集。训练得够久,训练损失会一直下降,而验证集的结果却越来越差:这就是过拟合,模型记住了不能泛化的细枝末节。真正的突破来自巧妙的损失函数,它能把没有标签的网络规模数据变成训练信号。下一个 token 预测让所有文本都能用,因为文本本身就是答案,而可能的输出有 50,000 到 100,000 种之多。图像去噪则是人为加入噪声,训练模型把它去掉,这样所有图片都能用。他怎么强调这一转变的意义都不为过:从有标签的数据集,转向无监督、自带答案的数据。今天每一个大规模系统,都建立在它之上。
算力之所以重要,是因为 GPU 能大规模并行,你就不用依次去问 1750 亿个上调或下调的问题。占主导的电路是 Transformer。他列了一份术语表:token、嵌入(embedding)、神经元、激活、注意力、MLP、非线性、参数、logits、前向传播,因为人们很容易在这些词里迷失。然后,你还需要一套算法,把数据和算力变成真正能用的东西。三条腿缺一条,凳子就立不住。
你能预测损失,却预测不了哪种能力会顿悟
缩放定律关心的是:给定预算,系统能做到多好。总有一种帕累托式的取舍:更大的模型每个 token 的成本更高;更小的模型能看到更多数据,但学得更慢;每一种算力预算都有一个最优点。一项 6×10^18 FLOP 的研究在今天已经算很大了,但仍比白宫的报告门槛 10^26 低了八个数量级。这些小规模曲线让实验室能预测损失、确定参数量和 token 数,再倒推出账单。据报道,GPT-4 在 10 万亿个 token 上训练,算力花费是数千万美元,还不算工资和数据。据传 GPT-5 的目标是 100 万亿个 token,以及几十亿美元的算力。
比账单更让他不安的,是模型学会了没人让它学的东西。OpenAI 早期用亚马逊评论训练过一个小型的下一个字符模型,发现它有一个神经元,对好评亮起,对差评强烈负向。单独拎出来看,它本可以是业界最先进的情感分类器,而情感从来不在损失函数里。OpenAI 的 Greg Brockman 说的那句话,是 Labenz 希望大家记住的:语义从句法过程中涌现出来。一个只见过 F4 这类走法列表的 Othello(黑白棋)模型,在内部构建出了一个二维棋盘。视觉网络会长出窗户、车轮和汽车的检测器,没有人规定过。高阶的、人类能识别的概念,就从纯粹的句法训练循环中自然浮现。
顿悟(grokking)在时间上说明了同样的道理。在模加法任务上,模型先是死记硬背,验证集变差,按老规矩这时该停下来了:已经过拟合。有人把训练一直推到接近一百万步(在对数尺度的横轴上),结果网络突然泛化了。逆向工程显示,它用的是一种“外星式”的算法,靠正弦、余弦和傅里叶旋转来计算,没有人会这么做,但它很可靠。损失可以用缩放定律来预测,但某种具体技能何时从死记硬背转为通用算法,却预测不了。这就是为什么他把“某些能力仍然难以预测”视为 GPT-4 技术报告里最重要的一句话。逆向缩放竞赛甚至找到了一些任务,包括后见之明忽视(hindsight neglect),这些任务在好几代模型上都变得更差,到了下一代却又顿悟到完美。
最稳妥的押注,落在数据、芯片和研究人员已经垄断的那几条腿上
它们可以达到人类水平,却不一定像人类。AI 的优势在于广度:读过整个互联网,会说各种语言;再加上至少 10 倍的速度、通常低 90% 的成本、可以并行、可以复制,还能 24 小时待命。有一篇标题大意为“自然选择青睐 AI”的论文指出,一项进步可以立即移植到其他模型上,而人类学习得很慢。在关怀态度上,评估甚至也让 AI 占了上风。人类仍然在专业深度、突破性洞见和连贯记忆方面占优。今天模型的记忆有限而脆弱。最明显的弱点是对抗鲁棒性:它们很容易被骗,AI 圈的推特上充满了越狱的例子,而那些例子是骗不了人的。
他跳过了自己的商业实践幻灯片,转而讲那些不构成建议的内容。一位朋友的问题是:我们是不是正在接近一个“大型科技公司奇点”,即凭借在数据、算力和算法上的主导地位,让巨头跨进其他行业。Labenz 说,这看起来越来越可能,价格似乎也在印证这一点。在一张算力图表上,排名前四的是谷歌、微软、亚马逊和 Meta;苹果排第五;阿里巴巴领跑中国;甲骨文市值达数千亿美元,却不在这场竞赛中。既然现有巨头每个模型都要花费数十亿美元,新来者就没有现实的途径,按这个规模去训练。
他不挑股票,只有一个历史上的例外,是给朋友们的俱乐部推荐过英伟达,大约在两年前,因为所有追逐缩放定律的人都从同一家买算力,而算法的进步一直是渐进式的。AMD 和英特尔受到关注,是因为英伟达的利润率高得离谱,而华盛顿又希望把芯片制造从台湾转移出去。他最稳妥的押注,仍然是算力层,也就是芯片和大型科技公司,因为这些公司握着全部三条腿。在场的玩家:OpenAI 领先;谷歌的人才储备最深,议程也最广;Anthropic 是个规模不大的黑马,与亚马逊和谷歌都有关联;Meta 正在推出 Llama 3;微软在研究上没那么前沿,但数据中心充裕,而且与 OpenAI 绑在一起。别小看马斯克旗下的特斯拉和 X。Character.AI 的“女友”类产品能把人的注意力留住很久,以至于出生率会成为一个长期问题。法国的 Mistral 可能要靠欧盟的产业政策活下去。NeurIPS 的会场上中国研究者很多,但如果禁运芯片,而国内又没有相应产业,下一次规模跃升可能会停滞。苹果在 Siri 上落后,算力排第五,却有花不完的钱。
一半的顶会论文作者认为灭绝风险至少有 10%,却没有人拿得出控制方案
他说,人类会不会灭绝,取决于缩放是否还会继续。它们被称为“定律”,但更应该叫“趋势”,而趋势是会断的。最大的问题是:能力水平会停在人类专家的程度,还是会远远超过?他的猜测是一种陌生的东西:在某些方面超人类,在另一些方面古怪而薄弱,并且很难预测。他觉得奇怪的,是这场竞赛本身。没有人真正拿出了控制超人类系统的计划。Sam Altman 曾说,最坏的情况是“对我们所有人来说,灯都会熄灭”。至少,Labenz 说,他们知道自己在玩火。
一份针对近年顶级 AI 会议论文作者的调查显示,48% 的人认为 AI 导致人类灭绝的概率至少为 10%。在他看来,这个数字值得认真对待。另有一份声明呼吁,把降低灭绝风险列为全球优先事项,联名者里有 Sam Altman,有 Anthropic 的 CEO,有 Bill Gates,还有 OpenAI、谷歌 DeepMind 的顶尖研究负责人,以及两位图灵奖获得者。预测者们的共识时间表,落在几年到八到十年之间。当然,也可能根本不会发生。但这个领域的主流判断是:它可能会发生,而且或许就在不远的将来。
他会关注几件事:原始的缩放能否一路延续到超人类系统;是否会出现优于 Transformer 的新架构(近期结果显示会出现);机制可解释性(mechanistic interpretability)能否跟上,一项约 2000 名研究者参与的调查给出的答案是否定的:别指望它能救我们;哪些新的模态会直接跨入超人类水平,比如细胞、大脑和天气;系统能否在中等时间跨度上变得具有智能体特征,已经有数百家创业公司在努力让这件事成真;前沿实验室在情况变得可怕时,是否真的会暂停,就像它们说过的那样;各国政府什么时候会介入;以及美国和中国会不会滑向 AI 军备竞赛,他称之为“绝对、真的非常糟糕”。
他热爱这项技术。Waymark 的产品实实在在好了十倍;他每天要用很多次 ChatGPT,也喜欢拥有 AI 助手。他的警惕针对的是接下来会发生什么。先弄清楚怎样在工作和生活中用好现有的系统。把规模再扩大 10 倍或 100 倍,超出我们现在的水平,这是社会应当明智地放慢的事情。在尝试造出超人类 AI 科学家之前,先把我们已经拥有的东西学明白,因为他认为,我们还没有能把它控制住、并让它走向好结果的策略。
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