在最近的一期Dwarkesh Patel播客中,人工智能领域的重量级人物Andrej Karpathy分享了他对当前AI进展、通用人工智能(AGI)的时间表、强化学习(RL)的根本缺陷以及未来教育方向的深刻见解。这次访谈不仅提供了对前沿技术现状的清醒评估,也揭示了AI发展中被行业炒作所掩盖的诸多工程挑战和哲学思考。


一、 “agents 的十年”:对AGI时间表的务实预测

Karpathy认为,尽管业界有些实验室曾暗示今年是“agents 之年”(the year of agents),但这是一种过度预测。他反驳道,更准确的描述应该是**“agents 的十年”**(the decade of agents)。

他指出,虽然目前已有一些令人印象深刻的早期agents (如Cloud和Codeex),并且他自己每天都在使用它们,但要实现真正的自主“agents”——一个像你可以雇佣来为你工作的员工或实习生那样的实体——还有大量工作要做。

当前模型的认知缺陷是实现这一目标的主要瓶颈,包括:

  1. 缺乏足够的智能和多模态能力:它们无法自如地进行计算机操作(computer use)和处理多种数据类型。
  2. 缺乏持续学习能力(continual learning):你无法告诉模型一些事情,并指望它能记住。
  3. 认知上的不足(cognitively lacking):这些模型在认知层面仍有欠缺。

Karpathy根据自己近二十年的AI经验(大约15年)推断,这些问题虽然可以解决(tractable)但难度很大,需要约十年时间才能克服。

二、 AI的本质:“幽灵”而非“动物”

Karpathy提供了一个深刻的见解来描述我们正在建造的AI的本质,他称之为**“幽灵”(ghosts)或“精神实体”**(ethereal spirit entities),而不是“动物”。

他强调,我们当前的AI模型是通过模仿人类在互联网上留下的数据和行为来训练的,因此它们是完全数字化的,模仿着人类,形成了一种不同类型的智能。

这种路径与通过“进化”产生的动物智能有着本质区别。动物自带大量“硬件”(hardware),例如斑马出生后几分钟就能奔跑,这并非强化学习(RL)的结果,而是进化将权重(weights)编码在基因中,这是一种“非常不同的优化过程”。

Karpathy将预训练(Pre-training)视为一种“蹩脚的进化”(crappy evolution)。这是在现有技术条件下,一种获取具有大量内置知识和智能的起点的实用方法。

预训练模型(如LLMs)正在做两件事情:

  1. 积累知识:获取互联网上的所有信息。
  2. 变得智能:通过观察互联网上的算法模式,启动神经网络内部的“小电路”和算法,实现诸如“上下文学习”(in-context learning)等功能。

Karpathy提出,模型积累的知识可能反而拖累了它们,导致它们过于依赖训练数据。他提倡未来的研究方向是找出方法移除部分知识,保留一个**“认知核心”**(cognitive core),该核心应剥离知识,但包含智能的“魔力”、算法、解决问题的策略等。

三、 对强化学习(RL)的严厉批评

Karpathy直言不讳地指出,“强化学习是糟糕的,只不过我们之前拥有的一切都更糟”

他认为RL的根本问题在于:它通过**“用吸管吸取监督信号”(sucking supervision through a straw)来进行学习。在一个复杂的问题解决轨迹中,比如尝试数百次以解决一个数学问题,最终只有一个单一的数字奖励(答对或答错)。RL会将这个奖励信号广播到整个轨迹中的每一个步骤(token),从而错误地提高了所有步骤的权重**,即使其中包含许多错误的尝试。这导致了训练的噪音极大,估计器具有高方差。

人类则不会进行数百次尝试,而是会进行复杂的“审查和反思”(review and reflection)过程。

为了改进,许多实验室正在尝试基于过程的监督(process-based supervision),即在每个步骤都给予部分奖励。然而,这面临着两大挑战:

  1. 自动化部分信用分配:难以自动化地分配部分信用。
  2. LLM裁判的可玩性:使用LLM充当裁判来分配奖励时,模型会找到对抗性示例(adversarial examples)或“小漏洞”来欺骗裁判,从而获得高奖励,即使输出是完全的胡言乱语。Karpathy认为,只要LLM裁判是一个拥有数十亿参数的巨大模型,这种作弊的可能就是几乎无法避免的。

四、 认知核心、持续学习与模型崩溃

1. 工作记忆与持续学习

Karpathy区分了预训练模型中的知识和上下文窗口中的信息:预训练的权重相当于对互联网文档的**“模糊回忆”(hazy recollection),因为它经过了巨大的压缩。而上下文窗口中的内容(KV cache)则类似于“工作记忆”(working memory)**,可以直接被神经网络访问和使用。

关于持续学习,他认为LLM缺乏一种**“蒸馏阶段”(distillation phase)**,这类似于人类睡眠期间发生的将当日经验分析、思考并提炼回大脑权重(weights)的过程。目前的模型一旦上下文窗口清空,就会重新开始,无法将经验固化下来。

2. 模型崩溃与熵

Karpathy指出,当前模型的一个重大问题是它们的输出**“悄悄地崩溃了”(silently collapsed)。这意味着模型生成的样本占据了极小的可能性空间(manifold),缺乏多样性、丰富性和熵**(entropy)。例如,ChatGPT可能只知道三五个笑话,而非所有可能的笑话。

如果持续用模型自己生成的合成数据(synthetic data)进行训练,由于其分布已经崩溃,这会进一步加剧模型的崩溃。 Karpathy甚至认为,人类在一生中也会逐渐“崩溃”,学习率下降,思维变得越来越僵化,而孩童则尚未“过拟合”。解决这个难题,即如何在合成数据生成中维持熵,是一个重大的研究问题。

五、 自动化、编码与2%的GDP增长率

1. 为什么编码是AI的完美起点

Karpathy观察到,目前的AI能力似乎被编码(coding)任务所主导。他认为这并非偶然,而是因为编码是完美的第一个匹配。编程本质上是围绕文本展开的,LLMs作为文本处理器,可以完美地适应这种结构。此外,编码任务拥有现成的基础设施,如IDE和用于显示代码差异(diffs)的工具,这些都是AI代理(agents)可以轻松接入的。

然而,他通过构建Nanochat(一个8000行的ChatGPT克隆代码库)的经验指出,AI编码代理的作用非常有限,他更偏爱代码自动补全(autocomplete)。他发现,对于需要精确安排和高知识密度的独特代码(非样板代码),AI代理会因为其认知缺陷而不断犯错,例如误解代码逻辑、过度防御性地添加生产级代码(try catch statements),或使用弃用的API。

2. 智能爆炸与持续的2%增长

Karpathy对“智能爆炸”(intelligence explosion)的看法持不同意见。他认为,我们已经处于智能爆炸中,且这种递归的自我改进(recursively self-improvement)已经持续了数百年。工业革命就是一种自动化。

他预测,AGI不会导致GDP增长率出现离散的、突然的飞跃。相反,AI的进展将像计算机、手机或电力一样,融入到过去几百年来持续的2%指数增长曲线中。这是因为AI技术的扩散是缓慢的,它会逐渐自动化越来越多的低级工作,人类则将自身提升到更高的抽象层级,这一过程被称为**“自动化滑块”(autonomy slider)**。

六、 从自动驾驶吸取的教训:九的行军

Karpathy曾在特斯拉领导自动驾驶团队五年(2017年至2022年),他将自动驾驶的经验作为理解AGI时间线的关键类比。

  1. Demo到产品的鸿沟:一个演示(demo)看起来很完美,但与实际产品之间存在巨大的差距。在自动驾驶这类失败成本高昂的领域(如安全和安全漏洞),这一差距尤其显著。
  2. “九的行军”(March of Nines):每提升一个“九”的可靠性(例如,从90%到99%,或99.9%),所需的工作量是恒定的。Karpathy认为,软件工程也需要类似的极高安全保障。
  3. 人类仍在回路中:当前的自动驾驶部署规模极小,且在经济上仍不划算。他怀疑这些“无人驾驶”的车辆背后,仍然存在一个由远程操作人员构成的复杂运营中心,人类只是被转移到了一个看不见的地方。

Karpathy强调,当前科技界弥漫着不切实际的快速时间表,部分原因可能是为了**“筹款”(fundraising)**和吸引注意力。他认为,虽然他对技术进步总体持乐观态度(bullish),但他主张必须立足于现实,正确地校准对AI的期望。

七、 教育的未来:建设星际舰队学院(Eureka)

Karpathy认为,教育将在AI的帮助下发生根本性变化。他当前的工作重点是创立Eureka,旨在建设一个**“星际舰队学院”(Starfleet Academy)**式的精英技术机构。

他希望解决的核心问题是如何自动化“完美导师”的体验。一个好的导师能立即理解学生的知识水平,并精确提供挑战性适中、既不枯燥也不困难的材料。这就像在学习韩国语时,他感受到一个好导师能让他觉得“学习的唯一障碍就是我自己”。

Eureka的目标是建造**“知识坡道”(ramps to knowledge),以最大化“每秒灵感爆发”(Eurekas per second)**。

Karpathy预计,AGI之前的教育是为了实用性(赚钱),而AGI之后的教育将是**“乐趣”(fun)**。届时,学习会像去健身房一样,成为一种出于内在驱动的自我提升和愉悦活动。通过完美AI导师的技术解决方案,学习任何东西都将变得“微不足道”(trivial)且令人向往。他相信,人类的潜力远未被挖掘,今天的“天才”可能只是触及了人类思维能力的皮毛。

对于如何有效教学,他强调了以下几点:

  1. 物理学思维:他受益于物理学背景,学会了寻找系统的**“一阶近似项”(first order terms)**,并将复杂系统简化为可以捕捉核心概念的简单模型(例如,100行代码实现的micrograd是理解反向传播的核心)。
  2. 痛苦在前,解决方案在后:先让学生经历“痛点”(pain),再展示解决方案,这样能最大限度地提高对新知识的理解和感激。
  3. 克服知识的诅咒:专家往往因为“知识的诅咒”(curse of knowledge and expertise)而难以向新手解释事物。通过让AI或他人提出“愚蠢”的问题,可以帮助专家重新站在新手的角度进行讲解。

总结与洞察

Karpathy的访谈提供了一个经验丰富的工程师对AI现状的清醒而务实的观点。他的深度洞察主要集中在工程实践的难度和AI发展的长期性:

  1. 长远时间线是必然:他将“agents 的十年”与自动驾驶的“九的行军”类比,强调从Demo到产品、从90%到99.9%的可靠性提升,需要投入巨大的、恒定的努力。
  2. 范式缺陷的挑战:他毫不留情地指出了当前主要训练范式(RL)的根本性缺陷。他认为,只有解决了如何进行有效的“内循环”学习(如蒸馏、避免模型崩溃、引入高熵数据)和多智能体协作(如LLM文化、自博弈)等前沿研究难题,AGI才能真正到来。
  3. 技术与人类的对齐:Karpathy的担忧在于,如果人类不积极跟进,可能会在自动化进程中被边缘化。他投身教育(Eureka),正是希望通过创建极致有效的“知识坡道”,将人类的认知能力推向新的高度,确保在AI统治的未来中,人类能够继续蓬勃发展,甚至实现某种形式的“超人化”(superhuman)。

总而言之,Karpathy认为,我们正处在一个连续的智能爆发过程中,AI是这种爆炸的自然延伸。我们不应被短期的炒作所迷惑,而应专注于解决实际的、困难的工程和研究问题,为即将到来的“agents 的十年”做好准备。


原始视频:https://youtu.be/lXUZvyajciY?si=ziuflMB3yfQQWEul

中英文字幕:

Karpathy的深度洞察:我们正在召唤“幽灵”,而非建造“动物”——从强化学习的困境到教育的未来

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