大模型和发现规律

科幻作家 Ted Chiang 在评价 ChatGPT 是网上所有文本的模糊图像,大模型对它的描述是对知识的压缩
大模型对大量的数据,这里的大量是指人类有史以来创建的所有文本(音频&视频)。把文本转换成一段向量,对向量进行 transformer 计算。最后得到一个模型。 模型里面记录的是什么呢?从数学上看,它是一堆的数字,或者是概率。如果把文本比作全部北京人的通勤数据,那么得到的模型就是每个路口的信息。在导航的情况下,我们是知道了每个路口的信息,然后从北京西站到西二旗。

有一部《别惹蚂蚁》的动画电影,如果在蚂蚁洞里没有方向,没有坐标。只知道蚂蚁的运动轨迹,需要怎么来确定最佳的路线呢。只要运动轨迹足够多,那么每个洞口的信息就足够清晰,这就是大模型干的事情,通过大量的输入确定某个点的的描述。 只要这样的描述足够多,那么我们就越接近真实。


印度的数学家拉马努金在数学上,给出了很多恒等式,而且很多等式在其他人看都是靠他的直觉来计算出来的。

在使用大模型的时候,大多数时候都是在寻找已经存在的知识,比如某段代码怎么写,某个文章怎么描述,我们期望找到好的题词,进而生成更加优秀的内容。

大模型通过向量,将知识映射到了多维空间,作为个人很难去理解多维空间,在科幻小说里可能会提到四维空间,比如三体:黑暗森林里面的女巫在四维空间里摘取三维空间人的大脑。星际穿越里,在四维空间里,能够看到不同三维时空。当维度升高时,事物之间的联系会变得千丝万缕。

我们生活在三维世界,理解三维世界。当维度升高时,世界就会变得我们无法理解。大模型是一个简陋的多维世界的描述,它通过多个维度,为所有存在的文字,创建了它们内在的联系。就像拉马努金脑袋里的数字之间的联系,要比我们普通人对数字的联系要多得多。

那么大模型除了是对知识的压缩外(向量空间里面的点),它还是对知识之间直觉(点和点组成的边)的描述。


知识在大模型里到底是有损还是无损的。前两天看到一篇文章,讲到大人和儿童的学习知识的方式,儿童很容易学会,而大人学习起来会很困难。里面提到人类的学习能力,其实是一种强化学习,随着年龄的增加,某些神经突触会被强化,变成一种本能的反应,当某些地方的连接被强化的同时,就会有某些地方的连接被弱化。而儿童的认知是白纸,任何的方向都很容易被强化,所以学习会比大人更加容易。

在学习一个新的知识的时候,比如大学的时候编程里面学习面相对象编程。“多态”这个名词对于新人来说是个新的名词。课本告诉我们多态是什么,其实我们是不能够理解的。甚至面向对象编程也是一个很模糊的概念,因为大学编程的实践非常的少。很难去理解这些概念,但是这并不妨碍编程的学习。

新的知识是对某个突触的强化,它是建立在现有知识里,并对现有知识的增强。从本身来说,知识被压缩到了某个点上,它是有损的。从全局来看,它又是对其他内容的扩充,它是不久是无损,而且还增加了新的内容。我们会通过旧知识来扩展和联想新知识,让点变成面。


在发现世界的规律时,当找到一个简单的规律,比如万有引力,如何通过一个简单的规律去发现更加复杂的规律,这可能才是大模型最终的能力,它不是有成百上千的直觉,而是上亿的直觉,通过这种亿级的直觉。 我们能够发现更多的规律。

三体里面宇宙社会学,如果在大模型世界里创建三条公理,能通过三条公理发现什么规律呢。在学习数学的时候,对于会有各种概念。公理、定理、推理等等。通过公理也就是不需要论证,它就是那样。通过公理推出定理,还有各种的公式. 通过万有引力公式,能够算出逃逸速度。内部的计算逻辑在大模型里是否能够,通过现有的知识,发现新的规律呢。材料科学里少许物质的变化会形成完全不同的物理特性,它们是否有一个我们尚未发现的通用公式呢。


从现实主义的角度来讲,我们需要什么样的大模型,如果不计成本的话,当然是模型越大越好。现实世界往往都是技术在成本上妥协,或者说是同样的成本提供更好的服务。比如搜索的成本,当出现使用小型机通过集群的方式代替大型机,将单个搜索的成本下降 1000 倍,当年淘宝也有去 IOE ,如果按现在的模式,整个 AI 行业基本都是在替英伟达打工。就像 20 年前整个网络都在替思科打工。 那么未来会怎么样呢。

  1. 未来同样算力的成本会下降,每一年半同样的成本算力会翻倍(摩尔定律)
  2. 本地大模型优先,在线大模型为辅,普及到每个人,交互不是 prompt ,而是自然语言。
    如果在成本不变的情况下,算力提高 10000 倍,大模型会给交互设备来带什么惊喜?
    会有新的模型来代替 transformer ,会有算力更强,能耗更低的推理设备(成本下降 10000 倍),会在 chat 之外的场景(可能是任何时间,任何地点,任何设备)。

我看可以让 AI 像大师一样作画,却没法像小孩一样去打酱油。如果 AI 是那个小孩,他知道打酱油需要 2 快钱,知道要去村东头小卖部。
每个人的期望都是突然有一天,有一个天神下凡一样的人物,突然的解决所有的问题。现实是需要慢慢打怪升级。
也许 AI 是陪伴,理解,然后成为自己,它记得你所有的往事,就像银河帝国里的克里昂大帝,永远在那里,和银河消亡。