前段时间冲上热搜的问题「9.11比9.9大吗？」，让几乎所有LLM集体翻车。看似热度已过，但AI界大佬Andrej Karpathy却从中看出了当前大模型技术的本质缺陷，以及未来的潜在改进方向。
一边是OpenAI、Meta、Mistral、DeepMind等巨头们争先恐后地发模型，几乎每天都能听到重磅消息，给人一种「技术进步日新月异，AGI仅在眼前」的错觉。
另一边又是「9.9」难题继续发挥余热，从推特到微博，引发了全球网友的关注。虽然LLM失智也不是第一天了，但几乎全部大模型都在如此简单的问题上翻车，的确罕见。这种量级的讨论热度，也自然引来了大佬Karpathy的围观。他甚至表示，这已经成为自己最喜欢的LLM测试了。
GPT-4o的失手概率是1/3，但Claude几乎3/3全败
下面是Karpathy本人的实测结果。即使提示了Claude「按实数算，别按版本号算」，也根本不起作用。
突然和辅导孩子写作业的家长狠狠共情了但是Karpathy这种级别的大佬，怎么会满足于找乐子？作为AI技术界KOL，他今天发了一篇长推，把近半年来出现的LLM「失智」现象全部盘了一遍，并给出了相当言简意深的分析。他将这种现象描述为「锯齿智能」或「参差不齐的智能」（jagged intelligence）。最先进的LLM既可以执行各种困难任务（比如解决复杂的数学问题），但同时又在一些非常愚蠢的问题上深陷泥沼。
LLM「失智」集锦
首先是OpenAI研究员Noam Brown，他今年2月发推，感慨LLM玩不好井字棋游戏（tic-tac-toe）。难道是LLM不清楚游戏规则？眼看着用户马上就赢了，Gemini还在傻傻提示「游戏越来越让人兴奋了！你下一步走哪？」而且不仅仅是Gemini的问题，ChatGPT也一样犯傻。你可能会怀疑是RLHF起了作用，让LLM必须输给人类。但Noam表示，即使提示模型要它拿出最佳表现，也不会有什么提升。LLM并没有在谦让你，它可能是真的不行。对此，Karpathy的概括是，模型做出了「毫无道理」的决策。Noam本人则认为是训练数据的锅，互联网上并没有足够多的5岁孩子在讨论井字棋游戏的策略。这似乎是佐证了一部分研究的观点：LLM更多依靠记忆，实质上只是记住了某个问题的解决流程，并没有发展出可迁移到不同问题的抽象推理能力。
论文地址：https://arxiv.org/abs/2307.02477还有一个让人类哭笑不得的例子：LLM好像连字母都数不清。「barrier里面有多少个字母『r』?」——「两个」不仅是ChatGPT，最新发布的所谓「开源王者」，405B参数的Llama 3.1也会犯懵。
不过好在Llama 3.1没有那么多「蜜汁自信」，经过提示还能及时修改答案或许是因为不相信ChatGPT连这种任务都搞不明白，各路网友想了各种办法。CoT提示也用上了——
最后一步还是出错了眼见CoT也不起作用，更有耐心的网友开始进行手把手教学：让ChatGPT先把所有字母一个个写出来，然后它才能发现里面有3个字母「r」。更神奇的事情还有——如果你给所有字母加个圈，LLM就不会数错了！Karpathy是如何解释这种现象的呢？他认为，这源于当今的大多数LLM缺乏「自知之明」，也就是self-knowledge，模型无法分辨自己能做什么、不能做什么。直接结果就是模型的「无知者无畏」，不仅看到任务就上手尝试，而且充满「蜜汁自信」。如果LLM能说出，「我不是很擅长数字母，让我用代码解释器来解决这个问题」，情况就会大为改观。类似的问题在其他模态上也很常见，比如最近一篇标题很吸睛的论文：「视觉语言模型都是盲人」。
论文地址：https://arxiv.org/pdf/2407.06581作者发现，在很多人类准确率可以达到100%的、极其简单的任务上，大模型的表现竟然有些荒谬。不仅准确率低，而且非常不稳定，就像一个很聪明，但实际看不到准确图像的「盲人」或「高度近视」。比如下面这个典型案例：人类一眼就能看出两圆相交，Claude却很自信地表示「这是相切圆，绝对没相交」。那么，这个问题有解吗？Karpathy表示，最近Meta发布的Llama 3.1论文中就给出了类似的解决方案。论文地址：https://ai.meta.com/research/publications/the-llama-3-herd-of-models/论文提出，后训练阶段应该实现模型的对齐，让它发展出「自知之明」，知道自己知道什么，仅靠往里面添加事实知识是无法根除幻觉问题的。因此Llama团队提出了一种名为「知识探测」的训练方式。先从预训练数据中截取片段，让模型只能根据自己所知的信息生成回答，在反馈过程中否决那些有连贯信息但与原始数据相悖的答案。这种方法可以鼓励模型只回答自己了解的问题，拒绝生成不确定的答案。
「参差不齐的智能」
盘点过这些LLM翻车案例之后，我们似乎对Karpathy提出的「锯齿智能」有了更直观的体会。大模型有一些极其出色的能力，能完成许多困难任务，但会在十分简单的事情上有灾难性的失败。这种忽高忽低的智商，的确类似「锯齿」的形状。比如视觉大模型已经可以很好地识别数千种狗和花了，却无法判断两个圆是否重叠。哪些任务是大模型擅长的，哪些是不擅长的？这种分界并不总是很明显，我们似乎可以逐渐发展出一些直觉来帮助判断。但要明白，所谓的「困难」和「简单」任务，都是按照人类标准衡量的。和AI不同，人类从出生到成年，接触到的知识以及发展出的问题解决能力都是高度相关的，而且同步线性提高。Karpathy的这种观点，与著名的「Moravec悖论」有异曲同工之妙。这个论断由CMU机器人研究所教授Hans Moravec等人在上世纪80年代提出，大意是：对人类容易的事情，对机器反而是困难的，反之亦然。比如，逻辑推理和创造力，在人类看来属于高级认知技能，需要较高的教育水平或长期训练，但对于机器来说却通常是微不足道的；而人类能轻松完成的任务，例如视觉和运动技能，对机器而言极具挑战性。
让计算机在智力测试或跳棋游戏中表现出成人水平相对容易，但在感知和移动能力上，很难或不可能达到一岁儿童的技能。
此外，Karpathy的措辞也很有意味。去年哈佛、沃顿、BCG等机构联合发表了一篇有关AI能力的实证论文，同样用到了「jagged」这种形容。
论文地址：https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=4573321连Karpathy本人都怀疑，自己是不是看到过这篇论文才会提出这种描述。论文提出，AI的能力呈现出一种「锯齿状的技术边界」（jagged technological frontier）。同一困难程度的任务，有一些是AI能轻松完成的，有些却远在它们能力范围之外。对于前者，AI可以补足，甚至彻底取代人类工作；但对能力范围外的任务会有不准确的输出，使用时反而会拉低人类的工作水平。但Karpathy认为，即使目前AI的能力有种种问题，也并不构成根本缺陷，也有可行的解决方案。正如他上面的推文所描述的，其根本原因是模型缺乏自我认知，这需要我们开发更有效、更精细的后训练（post-training）方法，比如Llama 3.1论文所提出的。目前的AI训练思路仅仅是「模仿人类标签并扩展规模」。这个方法的确有效，否则我们也不会看到今天的成就。但要继续提升AI的智能，就不能只寄希望于「scale up」，还需要整个开发栈中进行更多工作。在这个问题没有被完全解决之前，如果要将LLM用于生产环境，就应该只限于它们擅长的任务，注意「锯齿状边缘」，并始终保持人类的参与度。参考资料：
https://x.com/karpathy/status/1816531576228053133
https://www.linkedin.com/pulse/unlocking-mysteries-moravecs-paradox-examining-its-future-joji-john-vm8uf/
