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发表于 1 小时前 | 查看: 3| 回复: 0

企鹅智库Hao好聊趋势封面图

8月5日,在Google工作了27年的Jeff Dean宣布离职,创办了一家名为 Discovery Loop 的公司。这个名字背后的野心昭然若揭:让AI进入一个持续运转的科学发现循环。

但就在上周,一篇来自Google DeepMind的论文《LLM can't jump》也火了。论文标题直译过来是“大语言模型不会跳跃”。这里的“跳跃”,是爱因斯坦在给友人的信中提及的科学发现过程中的关键一跃。

整个科学发现的过程可以被视为:

感官经验 E → 通过跳跃得到公理 A → 从公理演绎出结论 S → 再回到经验验证。

也就是说,科学家从经验事实出发,通过一次无法被既有逻辑完全推导出的跃迁,形成全新的基本原则。然后再从这些原则中演绎出可检验的预测,将其放回经验世界中去验证。

这个跃迁,正是科学发现的灵魂所在。

Zahavy的判断,就像是给Discovery Loop的宏大叙事迎头泼下的一盆冷水。模型或许能将实验自动化,能够沿既有问题不断改进,甚至能完成复杂的数学演绎,但它唯独缺少科学发现中最关键的那一步——从有限的感官经验中,发明一套此前并不存在的基本原则。

一种流行的乐观看法是,科学创造力本质上也是一种寻找更优数据压缩方式的过程。当旧理论难以简洁地解释观测结果时,系统为了降低预测误差,便会自动去寻找更具统一性的新规律。

但Zahavy并不认为“压缩”足以覆盖科学发现的全部过程。在他看来,这仅仅是人类形成知识的三种模式之一。数据压缩,本质上是归纳,负责从数据中找寻规律。除此之外,还有负责从前提推导出结果的演绎。但真正能改变科学框架的那一次跳跃,是从有限事实中发明出新的解释原则,也就是 Abduction(溯因推断)

在作者看来,当下的模型在结构上根本不具备这样的能力。

爱因斯坦所做的溯因推断,依赖的是将模拟的经验翻译成形式化的公理。他先是发现系统中无法被解释的现象,再用自由落体、电梯这类思想实验去模拟,最终在反复的模拟过程中提炼出全新的公理。

而当前的大语言模型主要处理的是已经语言化了的符号。它没有一个可行动控制的世界模型(action-controllable world model,可以通过动作改变环境状态的模型),去完成那些模拟性质的思想实验。

那么,Jeff Dean和几位Google AI核心人物押上职业生涯,试图让模型通过长期交互、实验和自我修改来不断进化,这条路是不是从根本上就走不通呢?

实际上,从当前模型的能力,到爱因斯坦级别开创全新问题域的水平之间,还隔着非常多层,比如一般的研究者、能提出部分理论和修正的研究者。

当前的AI,甚至还没有能力成为一个哪怕只是勉强合格的科学家。

《LLMs Can’t Jump》追问的是AI能不能完成那最后的跳跃。而Jeff Dean创业所押注的,则是AI是否终于具备了走到那个悬崖边上的前提条件。

在我们回答模型能否成为爱因斯坦之前,可能得先回答一个更现实的问题:今天的大模型,距离一个普通但合格的科学研究者,究竟还缺多少东西?

科学发现循环与溯因推断图示

大模型的科学发现天花板,在跳跃前已经有了两层塌缩

一项研究在进入实验和验证阶段之前,需要先走两步:首先是确认“哪里存在一个值得研究的问题?”,然后再去决定“准备以什么方式解释或解决这个问题?”

现在关于LLM科研品味的研究,恰好对这两个问题都有所涉及。它们可以证明,今天的模型并不是走到跳跃那一步才突然丧失创造性的,而是在更早的阶段,就已经连续发生了两次收缩。

大模型的科学发现天花板图示

问题域的塌缩,始于缺乏怀疑和概念游戏

科学发现常被描述为寻找答案。但在很多重要的研究中,真正稀缺的往往不是答案,而是把某件事辨认为问题的能力。

当前AI科研系统的起点,通常已经非常靠后了。模型接收到的是论文标题、摘要、相关工作、数据集和任务说明。研究对象早就被命名好了,目标也已被规定好,现有方法的优缺点更是被论文作者整理成了一套成熟的叙事。

模型真正要做的,往往不是从世界中发现问题,而是在别人已经组织好的问题空间里,接着往下写。

在这种模式下,模型发现问题的能力会如何演变呢?

对此,香港科技大学在5月发表了一篇题为《AI Research Agents Narrow Scientific Exploration》的大规模研究。作者使用AI Scientist、ResearchAgent、Co-Scientist和Agent Laboratory这四种主流的科研智能体框架,以及五种大模型,从155个研究区域中生成了219,655个研究想法,再把它们和真实人类的科研选择进行对比。

这四种智能体框架都设置了创新鼓励机制。AI Scientist会进行多轮自我反思,ResearchAgent加入了分阶段规划与评审,Agent Laboratory让多个智能体进行讨论,Co-Scientist甚至引入了竞赛式的假设演化。

但即便所有智能体都被明确要求寻找新颖、高影响力的方向,并且可以主动检索额外文献,模型的问题意识仍然相当保守。

作者把每个方案拆解为“研究什么”和“怎么研究”,再将其与种子论文进行比较。结果发现,只有10.5%的AI方案提出了种子材料中所没有的新研究问题,但却有90.4%引入了种子论文中没有的新方法。

换句话说,模型的新意大多不是基于现有情况提出新问题,而仅仅是在局部换了一种解法。

比如,已有工作正在研究X,但当前的方法在效率、鲁棒性或泛化性上存在不足。于是,我们可以引入Y方法、增加Z模块,再设计一组实验去改善X。

它通常不会首先去追问:为什么X会成为问题?X是否混合了两个完全不同的现象?当前衡量X的方式是否正确?有没有一个更重要的问题,在现有论文的表述中根本就没有被看见?

这当然是正当的科研。现实世界里绝大多数学术论文,本来也不是爱因斯坦式的理论革命。问题在于,当这种结构成为一种压倒性的默认路线时,问题空间本身就没有被充分打开。

它更倾向于接受所读材料中包含的预设:X是值得研究的对象,当前指标代表了进展,现有的任务边界是合理的。随后,创新便被限制在如何用新技术去继续推进X。

检索和复杂的Agent框架可以帮助模型稍微离开初始材料,但并未从根本上改变这种局部探索的模式。

作者将这一现象称为 local elaboration(局部展开)。 这说明模型擅长沿着已有研究向前伸展,却不擅长拓宽科学探索的版图。

这与人类的深度研究恰恰相反。人类的研究,很多时候都源于冲突与质疑。

另一篇来自芝加哥大学6月的论文《Contemporary AI Lacks the Imagination to Diverge or Negate in Science》也印证了这一点。该研究邀请了121,640篇近期预印本的作者,让模型根据这些研究者自己论文中的背景和科学谜题生成后续假设,最终有6,749位科学家返回了25,139组评价。

研究发现,没有一个模型类别会自发地提出 null hypothesis(零假设),即明确地认为题目中的关系可能根本不存在。

而且,它们提出的研究方向还高度趋同。非推理模型虽然可以生成多个假设,但这些假设往往共享相同的前提、因果方向和问题框架

另一篇论文则更进一步。芝加哥大学7月发表的《Measuring the Gap Between Human and LLM Research Ideas》分析了模型究竟会把哪一类知识不足定义为研究机会。

作者从11,683篇已在刊物上发表的人类论文中抽取参考文献,然后让不同模型根据这些参考文献提出新的研究方案。

他们将科研提出的研究问题分为七大类:矛盾或谜题、解释缺口、适用范围错配、证据缺口、桥接机会、失败风险和资源瓶颈。

人类论文在这七种入口上的分布相对分散。根据论文图表,人类最常从解释缺口入手,约占三成;失败风险、适用范围、证据缺口和桥接机会各占一成多;发现矛盾和资源瓶颈的则稍微少些。

而模型端则呈现出了明显不同的形态。在九种模型设置中,47.1%—64.2%的研究动机被归为桥接机会,而人类仅有12.1%。

换句话说,给模型几篇相互邻近的论文,它常常会把科研构思转化为一种关系判断——将彼此分离的文献、方法、理论或证据流重新连接起来。

而我们大家寄望能更深挖结构、形成深层认知的推理型模型,反而似乎更容易走这条拼接之路。以Qwen3-8B为例,在思考模式(Thinking Mode)下,其桥接型动机从约一半上升到了七成以上。

芝大的论文其实也发现了这一现象,他们认为模型通常是把科学任务理解为“在现有变量之间提出一个关系”,而不是重新设计我们观察世界的方式。

为什么模型会这么选?首先,AI把测量方式和实验条件当成了题外条件,它能看到的、熟悉的都是文字,因此仅仅依靠已发表的文献生成假设,最终只能进行 recombination(重组)。

而且,桥接和重组是最容易直接从文献中得出的结论。论文A已经有了一个方法,论文B已经有了另一套机制,两者还没有被一起使用,那么连接它们就可以直接写成研究动机。既然模型看的是文献,这种方法甚至不需要太深入理解文献就能提出新方向。

AI研究问题域分析图表

由此,模型不仅仅是提出的新问题少,即使是在已有问题中寻找缺口,它所看到的缺口类型也明显偏窄。

目前的AI,就像一个不敢否认前提,并且手里和脑子里都只有概念间联系的研究员。

解法域的塌缩,在于浅尝辄止和狭窄的想象力

一旦问题被确定下来,模型便进入了自己更熟悉的区域。

它可以迅速调用庞大的知识库,针对同一个问题,一口气给出十几种技术路线。但“候选数量多”并不等于“解法结构多”。大量方案可能只是用不同的材料,执行着同一类认知动作。

这些创新的第一个特点,就是解法比较接近原点。

在《AI Research Agents Narrow Scientific Exploration》中,研究者测量了AI方案相对于起始文献的距离。他们把每条方案与五篇种子论文的语义中心进行比较,发现AI想法与种子材料的平均距离是0.322,而后来真正引用这些种子论文的人类后续研究,这个平均距离为0.410。

无论是使用单轮生成,还是加入了文献检索、反思、多智能体讨论和假设竞争,AI方案整体上都更靠近起点。即便是离种子最远的Agent Laboratory,其平均距离达到了0.382,也远未达到人类后续研究的水平。

这说明,模型明显倾向于近端科研搜索。它并不是在所有可能的问题中寻找价值,而是在当前材料所定义出的可见空间里,寻找最近的、合理的下一步。

这种搜索域的“浅”,并不等同于方案的幼稚。一个技术上相当复杂的方案,也可能与起点非常近。方案可能涉及复杂的架构和完整的实验,但它改变的,依然只是已有路线上的一段技术配置。

除了搜索域“浅”之外,它还“窄”,并且特别容易被少数“新奇组合”吸引注意力。

这篇论文还测试了模型的 exploration breadth(探索宽度),即在同一研究领域中,大量模型想法彼此之间有多不同。AI想法的平均宽度是0.554,人类论文是0.599,模型整体低了约7.5%。这个差异并不意味着模型的所有方案都雷同,但意味着在让模型反复生成时,它所占据的语义区域更集中。

但是,具体是怎么个集中模式呢?

前面谈问题域时,论文《Measuring the Gap Between Human and LLM Research Ideas》曾提到,模型喜欢从桥接的可能性出发去寻找研究问题。与之对应的,它的解决方式也明显偏向 Synthesis / Unification(综合/统一)。

在这种方式中,模型做的就是连接、整合、调和或统一不同的文献、理论、证据、机制和方法。人类论文中,这类方法只占5.1%,而在模型中则达到了22.5%—38.7%。在机器学习子集中,这种偏移更加夸张。不同模型的综合类方案比例达到35.5%—70.7%,而人类仅有6.6%。

后续的原型聚类分析,将这种偏好还原成更具体的研究算子。模型最常见的操作是“整合”,在模型输出中占34.2%,在人类想法中只有2.35%。而人类则更常去检查是不是哪个部件该换了,哪两件事不该混在一起,或者这个问题从一开始就没说清楚。

你能看到的最常见的AI科研解决路径,就是把两个不同的解决方法放进一个统一框架里。

这种方案的新奇性,主要来自算子组合的新奇。 已有对象未曾以这种方式搭配过,已有模块未曾被放进同一个系统,已有机制未曾被用于这个场景。组合当然可能产生真正的突破,但人类却并不被这个方法所支配。

说到底,就是套用和组合,这又是对文献本身最容易的使用方法。

可即便是这套套用与组合,模型也更喜欢用新奇的概念,而不是深入文献本身去寻找机制、假设和证据。

该论文的作者发现,模型在使用统合方法时,虽然在语言上频繁提出要“整合多篇工作”,但如果将方案和它的4~8篇前序论文一同放入同一个嵌入空间,人类方案反而更均匀地利用了多篇文献。在兼顾文献中心位置、覆盖均匀度和是否被单篇论文主导的综合指标中,人类得分为1.4662,Qwen为1.3345,DeepSeek为1.4237。

这说明模型只是盯着一两个点、一两篇主导文章在看,而非一个完整的理解过程。

从对模型提出方法的概念分析上,我们也能看出这种倾向。它们更偏爱拿一个最近流行、看起来到处都能用的技术当“万能插件”。比如看到扩散模型、多模态、上下文学习、测试时适应或者多智能体,就会想能不能把它接到眼前这个问题上,做成一个A+B的新方案。而人类研究者更常盯住的,则不是这些大而泛的技术标签,而是系统内部某个非常具体的环节。

也就是说,模型更习惯从现成的技术库里挑一个模块接上去,而人类更常从问题内部找到那个真正需要动刀的位置。

因此,模型方案的第二层限制,是创新算子分布狭窄。它能够生成大量表面各异的技术方案,但这些方案经常是由很相似的底层逻辑构成的。

看起来是十条崭新的方案,底层可能只是同一种加法操作换了十组技术名词。

这两个塌缩,其实都发生在所谓的“科学跳跃”之前。模型还没有走到需要创造新理论的关口,问题域就已经被现成的文献框住,解法域又被热点技术、近端改进和组合模板占得满满的。

所谓“不会跳”,因此不只是最后那一步迈不出去,而是起跑线本身太窄了。

AI解法域塌缩分析图

今天的模型,更像一个长期被困在概念世界里的研究者。它读过无数论文,熟悉所有流行术语,却很少真正守着一个异常结果反复琢磨。

遇到问题,它的第一反应不是去追问哪个前提出了错,而是从工具箱里翻出一个现成的方法接上去。不是耐心积累失败、冲突和局部经验,而是选择认知上最省力、文本上最容易成立的路线。

它读得多、写得快,也很会把方案包装得完整,却没有一个研究者被现实反复打脸之后,慢慢沉淀出来的那套执念、偏见和问题意识。

所以,模型还远不是站在像爱因斯坦那样,面对着一个解释的悬崖,而是一直在图书馆的索引卡之间抄近路,从没真正走到悬崖边。

模型缺乏创造力的机制,正在被Agent的进步补齐

前述的研究指出了诸多问题,但并没有讲清楚其背后的原因。

答案可能分别对应三种底层机制的缺失:缺少能够反驳概念的现实,受到近端优化的强烈牵引,以及缺少一套持续存在的局部信念。

模型缺乏创造力的三种机制

缺乏现实的锚点,去摆脱概念的游戏

当前多数科研构思实验,采用的基本形式都是“论文进、方案出”。

模型读到的是整理过的实验结论。研究对象早已被人类命名,变量也已被抽取,因果关系更是被写成了论文语言。它接触到的,是已经过科学共同体筛选和压缩之后的世界。

这与真实科研所面对的对象并不相同。

一篇论文呈现的是最终能够说清楚的结果,而在现实的科研中,更常见的却是那些暂时说不清楚的东西。比如,同一机制在不同条件下方向完全相反,某个被认为无关紧要的变量总在干扰实验。

研究者并不是先拥有了完整的概念,再到世界中去寻找例证。很多时候,恰恰是世界的持续不配合,才迫使研究者发明新的变量、重新划分对象,或者承认最初的问题就问错了。

而在纯文献环境中,现实已经被翻译成了概念。模型能操作的主要对象,就是论文里已经出现的那些名称和关系。

《Contemporary AI Lacks the Imagination to Diverge or Negate in Science》认为,只从已发表文献中产生假设的系统,最终很容易继续去重组已知的知识。

科学Agent必须把新的测量、仪器、干预和自然实验也视为假设空间的一部分,主动寻找违反自身预期的观测。只有真正“伸手进入世界”,系统才可能去扩展文献,而不是重新压缩它。

甚至,负面的材料更为重要。公开的科学语料主要记录的是“什么成立”,而大量没有效应、无法复现、已经试过但行不通的 negative knowledge(负面知识),往往都留在了失败的实验、废弃的笔记和实验室内部的经验中,并没有进入训练文本。

仅靠平铺的文献,也很难恢复出某个结果本应怎样的 expected contrast(预期对照结构)。作者因此判断,只从已发表的文献生成假设的系统,很容易被限制在已有知识的重新组合里。

这里缺少的,是一种来自模型之外的认识阻力和现实细节。

在文字世界里,一个方案是否成立,首先得看它能不能被已有的概念说通。而现实世界中,想要获得一个结论,则需要对现实进行实验并反复调整。

这种阻力很重要,因为它不仅淘汰错误答案,还可能迫使系统更换描述问题的语言。没有这种外部冲击,模型最多就是在既有的词汇中调整关系。而唯有当现实中存在那些无法被现成概念吸收的剩余时,才可能需要去创造新的研究对象。

它知道大量关于世界的说法,但世界很少以一种不由它决定的方式回来告诉它:你使用的对象、变量和关系,本身就不对。

这解释了为什么模型容易陷入桥接和重组。因为在纯概念环境中,最自然的创新方式,就是重新排列已有的概念。

文献提供什么,模型就连接什么,而文献没有留下的失败、异常和不可言说之物,也就很难进入问题域。

那么,该如何提供这些文献之外的领域呢?

一谈到模型缺少现实世界,很容易直接跳到必须让它像人一样看视频、摸物体,在连续的三维空间里学出一个完整的世界模型。

但如果引入以Allen Newell(艾伦·纽厄尔)为代表的符号主义路线,问题或许未必只有这一种答案。

Newell和Herbert Simon(赫伯特·西蒙)提出的物理符号系统假说(Physical Symbol System Hypothesis)认为,一个能够建立、组合和操作符号结构的物理系统,原则上就已经具备实现一般智能行为所需的条件了。

这里的关键在于,系统能否把符号组织成对当前世界状态的表示,并通过搜索和操作这些表示来决定行动。

沿着这条路线,我们可以得到一个相对较弱、却非常实用的判断:模型不一定非要先拥有一个由像素、视频和三维几何构成的完整世界模型。只要它能够持续接触到足够可靠的“行动—结果”符号轨迹,也有可能逐步形成一套关于局部世界如何运转的模型。

比如,一个科研Agent(智能体)并不需要直接去感受实验室里的温度。仪器给出的温度读数、试剂剂量、操作顺序和反应结果,本身就可以成为符号。

这些轨迹与普通的论文文本有一个根本的区别。论文告诉模型别人是如何描述世界的,而交互轨迹则告诉它自己做了什么,世界随后又发生了什么。

从这个意义上说,符号不再只是悬浮在文本中的概念,而是被接到了行动的后果上。

而这,正是当下Agentic RL(智能体强化学习)正在提供和完善的东西。标准的语言训练,主要是让模型根据已有文字预测下一个词。智能体强化学习,则是让模型在环境中反复经历“观察—行动—新观察—反馈”的循环。模型不仅要生成解释,还要选择行动,并承担行动改变环境后的后果。

更直接的工作,已经不满足于只奖励任务最后是否成功,而是明确要求模型从交互轨迹中学习环境本身。

这也是当下Agentic RL最强调的方向,即完整工作轨迹的提取和训练。

它似乎也确实可以构建出某种真实世界的认知。

26年6月,上海AI Lab发布的EnvRL就认为,一条Agent轨迹中包含的不只是成功或失败,还隐藏着环境的状态转移规律。因此,它为强化学习增加了两个任务:一是根据当前状态和行动预测下一状态,二是根据前后状态反推出中间发生了什么行动。

加入这两项训练后,模型在ALFWorld和WebShop等长程交互环境中,都比只使用任务奖励的强化学习表现更好。

Agentic RL对比图示

从这个角度看,Agentic RL的意义并不仅仅是简单地教模型多用几个工具,而是在于建立起了一个最基本的现实Loop:模型采取行动,环境返回一个不由模型决定的结果,这个结果再去改变下一次的行动。

它仍然可能只是符号层面的世界模型,却已经不同于论文内部的概念游戏。

近端优化让模型总在抄认知上的近路

现实的缺失解释了模型为什么被困在概念世界里,却还不足以解释前面论文中的另一个现象:即使给模型更多时间、更多推理步数,它也并没有逐渐把问题想得更深入。

这背后,可能是一种非常根本的“抄近路”机制。不论是前面提到的“局部展开”,还是模型在解法上寻求快速拼接,都共同指向一种明显的近端优化倾向。

现在模型所用的自回归模型,确实有一种结构上的近端偏向。因为它必须一个词一个词地作出选择,一条陌生而漫长的路线,需要连续多次选中低概率的分支,才能最终显现出价值。因此,远端的路线天然就更难被完整地走到。

但这种倾向最大的放大器,其实来自后训练。

现在常用的RLVR(基于可验证奖励的强化学习),并不是先让模型把所有可能的路线都探索一遍,再从中找到最好的。它的实际做法是:先从模型当前最容易生成的答案里采样,答对的就提高概率,答错的就降低概率。这样一来,原本就比较常见、又偶然成功的路线,会在下一轮更容易被采到,也更容易再次得到奖励;而那些概率较低的路线,还没有机会证明自己的价值,就会变得更难出现。

斯坦福在去年7月的论文《The Invisible Leash》发现,RLVR可以稳定地提高Pass@1,也就是模型一次作答时的成功率。但从大量采样来看,训练后模型能够覆盖的答案范围往往是在缩小的。

模型每一步使用的词可能显得更加多样,但实际上,最终答案却集中到了更少的类型上。后训练更像是在已有的解法中,不断押注赢家。

同样是去年的论文《The Entropy Mechanism of Reinforcement Learning for Reasoning Language Models》则进一步解释了这种集中是如何发生的。

在训练早期,模型的策略熵通常会迅速下降,即原本分散在不同路线上的概率,越来越集中到少数路线上。之后,探索能力随之下降,性能也较早地进入了平台期。

那些原本概率较高、又得到了正奖励的token会获得更强的强化,下一轮更加占优,形成一个“越容易出现,越容易被奖励;越被奖励,越容易出现”的锐化循环。

因此,当下的模型被训练的倾向是尽快交出一个好方案,而不是强化耐心去弄清楚这个问题的结构到底是什么。

而真正深入的研究路线却常常与此相反。它在早期可能只有一个模糊的异常,没有完整的方法,也不知道该用什么指标来验证。但要理解问题背后的结构,研究者可能必须去设计一些短期内无法提高结果的实验。

如果说缺乏现实,是让模型没有足够的经验去了解可能性。那么近端优化,就是限制了模型本身已有的潜力。

“浅”,是因为系统倾向于在已有文献附近,尽快获得可评价的进展。“窄”,则是因为整合、适配和模块替换最容易形成稳定的反馈回路。

既然近端优化本质上是自回归的一个特性,那这岂不是无解了?但其实,从预训练模型内部来看,情况并没有这么悲观。

卡耐基梅隆大学在去年9月的论文《Internal Planning in Language Models》分析了模型输出前的隐藏状态,发现模型内部确实会保留一些尚未被最终采用、但同样正确的后续分支。它的规划距离会随任务而变化,并不是始终只编码下一步。

也就是说,基础模型里可能已经存在一些岔路,只是这些岔路不一定会在最后被选中。

所以,如果我们选择不太一样的后训练方式,在同一种架构下,不同的数据、目标和训练设置,完全可能学出不同程度的前瞻能力。

虽然它依然可能有其极限,但也可能远超当下的水平。

比如,前面那篇关于熵机制的研究中,作者为了抑制模型的锐化冲动,限制了那些最容易导致概率集中的更新。事实证明,这确实可以保留更多的探索,并提高最终的任务表现。这说明至少有一部分“越训练越窄”的现象,源于具体的强化学习更新方式,而不是模型不可改变的本性。

但现实是,现在很多自动科研系统的外循环,本质上仍是局部爬山。提出一次修改,运行实验,如果指标提高就保留,如果没有提高就丢掉,再从当前最好的结果继续修改。

这套办法非常适合目标明确、反馈快速的工程优化,却容易错杀真正复杂的研究方向。

多伦多大学在今年5月的论文《GEAR》中,就对Karpthy大火的AutoResearch做了更深层的实验,发现这种形式的自进化,只会保留当前最好的程序。当一个实验没有立即超过当前最佳,就会被丢弃。这会一并丢掉部分成功的想法、互补的局部方向和失败实验留下的信息,并很快停在一个局部最优解上。

因此,GEAR改为同时维护一组研究状态,每个状态都保存代码改动、实验结果和模型对失败的反思,再允许不同的分支继续演化或重新组合。在相同的实验预算下,保留多条分支的系统仍能继续取得进展。

在此之外,也有各种防止近端优化的方法被提出,比如Sakuna AI的Darwin Gödel Machine(达尔文哥德尔机)就不再只维护一个当前最强的Agent,而是保存一个不断扩张的Agent档案,从不同的祖先出发产生变体,让多条谱系并行发展。

作者强调的核心也不是某一次修改,而是让早期发现的不同Agent,成为后续进化的 stepping stones(垫脚石)。

不过,这项工作改进的主要是冻结大模型之上的工具、工作流和Agent代码,并假定编码基准上的成绩能够代表自我改进能力,还没有证明这种开放搜索可以扩展到基础模型训练或开放科学发现。

而就在今年7月,南洋理工大学的IDEAgent又将科学构思直接定义为 Quality-Diversity Search(质量—多样性搜索)。

在这套系统中,模型的目标不再是生成一个最高分的点子,而是在有限的预算下,保留尽可能多条彼此不同的研究方向。它维护不同阶段的想法档案和谱系,并衡量一批结果中到底有多少条是真正值得继续追踪的。实验表明,这种设计确实能比普通的单轮生成和反思基线,留下更多彼此不同的高质量方案。

所以,这个方向并不是还没有人想到。恰恰相反,如何扩大潜在支持集、保护低概率分支,已经成为自进化研究的核心战场。

以上这些,是在Agent层面下功夫,在脚手架和外部循环上持续优化的路径。也有其他工作试图去修改后训练的训练奖励或优势函数,去奖励低概率但有价值的路线。

而当下影响比较大的,仍然是DGM或RHI(自进化Harness),包括可能更限制在外部持久状态更新的Loop Engeniring。这主要是因为,科研探索的奖励函数还没有成熟到值得写进模型里。冻结模型、调整脚手架,便宜、可回滚、可观察,也允许暂时保留多个互相冲突的方向。

而且直接进行后训练则成本更高,一旦奖励定义错了,还可能把错误的科研品味固化进整个模型。

近端优化与多分支搜索对比图

即便如此,它们现在都还只是实验室中的尝试,并没有完全形成有效范式,也远未被前面实验中测试的主流模型的后训练完全吸纳。

它们虽然没有直接修改基础模型的权重,但都在模型外面完成了同一项工作:把一次性的答案生成,改造成一段可以分叉、回退和重组的搜索历史。

Loop在这里提供的,不是更聪明的单次答案,而是让一个想法有机会活过第一轮的失败。

缺乏一套自己长期相信的“偏见”

现实能提供意外,长期探索能让系统不那么急于收敛。但意外要能成为科学问题,还需要一个前提——系统原本就必须对结果有所期待。

看到一个数字与预期不同,并不自动等于发现了异常。研究者必须先有一套关于局部世界如何运转的判断,才能知道这个差异究竟意味着什么。

一个长期研究某项问题的人,脑中并不是平均地存放着整个学科的全部知识。他会逐渐形成一套非常具体的工作信念:哪些变量最重要,哪些机制更可信。这些判断未必正确,甚至可能带有强烈的偏见,但它们让研究者能够作出具体的预测,也让现实有机会真正地反驳他。

大模型拥有的,是范围极广的语言先验。它知道大量的理论,也能在不同的解释之间灵活切换。这种灵活性在回答问题时是优点,在科学研究中却可能成为一种缺陷。因为无论实验出现什么结果,模型通常都能立即找到一套事后说得通的解释。

当A上升时,它可以说机制M起了作用;当A没有上升时,它也可以说存在着抵消效应、边界条件或隐藏变量。它拥有很多可能的解释,却没有一套在本项目中被持续押注、能够因预测失败而真正失去可信度的解释。

而有效的怀疑,必须要更进一步。比如说:“根据机制M,在条件C下,干预A应该导致结果B;现在B没有出现,因此M所依赖的假设H可能有问题。如果H不成立,原先的解释和实验设计都需要重做。”

这里包含了一整套局部的信念、一个由此而来的明确预测、一次预测的违背,以及违背之后需要付出的理论代价。

这就是模型所缺少的局部信念机制,也只有在这种信念之下,模型才能真正提出框架性的怀疑,跨出文献概念的范畴,试图去寻找新的路径解释。

芝大论文《Contemporary AI》提到模型缺乏expected contrast(预期违反),实质上已经触及了这一点。模型之所以很少提出有意义的零假设,就是因为它缺少关于“这个领域原本应该发生什么”的持续局部认识。

芝加哥大学的论文将更深一层的能力称为computational curiosity(计算好奇心)。系统不只是生成最符合已有语料的解释,而是主动去寻找异常、矛盾、缺席,以及知识增益最大的下一次观测。它关注的不是已有共识的中心,而是自己的预测最可能失败的边缘。

但是,计算好奇心不能凭空出现。一个系统只有先形成局部信念,才能计算出什么是异常。

模型要形成一套属于当前项目的局部信念,至少得连续保留三类东西:一是自己此前相信什么,做过哪些实验;二是这些实验为什么成功或失败的分析;三是过去的结果必须改变它下一轮的判断。

否则,所谓的长期记忆只是一本越来越厚的实验日志,模型每次遇到新问题,还是会重新调用通用知识,临时编出一个听起来合理的解释。

人类研究者的信念通常就是这样长出来的。做得越久,他越知道哪些方向已经试过,哪些失败只是参数没调好,哪些失败则说明整个机制可能都不成立。由这些知识中,他也会逐渐形成一些非常具体的预期。正因为有这些预期,当现实没有按照预期发生时,他才知道哪里值得怀疑。

去年七月,图灵研究院和MIT共同搭建的AutoDiscovery系统,已经在尝试把这种“被结果改变”的路径放进科学搜索里。这个系统试图让新的实验结果,确确实实地去改变模型原来的看法。

它先让模型判断一个假设有多大概率成立,再跑数据分析,最后看结果让模型的判断变化了多少。变化越大,说明这项结果越出乎意料,也就越值得继续追踪。系统据此选择下一批假设,而不是只追求更多显著的相关性。

这个变化被定义为 Bayesian surprise(贝叶斯惊奇)。

在涵盖行为科学、经济、生物和金融等领域的21个真实数据集上,AutoDiscovery比其他搜索方法多找到了5%—29%的“惊奇发现”。在人类评估中,其中约三分之二的结果也会让领域专家感到意外。

这比“找到相关性就算成功”前进了一大步。它开始把科学探索理解为,优先寻找那些能够改变当前认识的证据。

但初版的AutoDiscovery还没有真正形成连续的局部信念。它在评估每一个新假设时,基本仍然调用的是同一个静态的大模型先验。前面已经完成的实验,并不会充分改变后面判断什么算“意外”的基准。

因为在当时,还没有现在这么完善的记忆性Harness。

而发表在2026年6月的《Evidence-Informed LLM Beliefs for Continual Scientific Discovery》已经具有了这样的Harness。它会把此前已经得到的证据重新找回来,交给模型,再让模型去判断新的假设是否意外。

这样一来,模型每做完一轮实验,下一轮的“常识”都会随之改变。

原来按照静态知识被判断为“惊喜”的结果中,有37.5%在加入了此前的证据后,其实已经不算新发现了,仅仅是旧结论的顺势延伸。系统过滤掉这些“假惊喜”,把搜索资源投向仍然真正未知的部分后,在五个领域中累计获得的有效惊喜,平均提高了30.62%。

作者发现,仅仅把静态惊奇换成动态惊奇,并不会自动提高发现效率。真正带来提升的,正是让新的信念状态继续参与到后续的搜索中。

这说明,局部信念不是给模型增加一个更长的资料库,而是让它拥有一段会改变今天判断的私人研究史。

昨天的发现,应该成为今天的常识。昨天排除的路线,今天就不该重新从头尝试。一项实验如果削弱了某个解释,下一轮就不能继续把它当作同样可信的候选。

只有做到这一点,多轮实验才会累积成研究,而不是许多彼此独立的问答。

但即便是到了这一步,当下模型虽然已经开始积累,形成了一些以单系列实验为主轴的局部观点,它通常还是只是在一套固定的概念里改变概率,并未触碰到跳跃发生的那个点。

不过无论如何,AutoDiscovery已经让实验结果开始影响搜索,而Evidence-Informed Beliefs则让过去的发现真正改变了后来的判断。

信念更新循环与贝叶斯惊奇图示

目前,为了Agent能够更好地学习而准备的记忆和短期参数迭代技术,最终将为这种贝叶斯路径提供足够的技术基础。

到这里,Loop又多了一层含义。它不只是反复做实验,而是要求昨天的实验,改变今天的先验。只有当每轮结果都留下认识上的后果,循环才不再是机械重复,而开始接近真正的科研积累。

贝叶斯的AI在门槛上,真正的跳跃还在那之后

根据上面的分析,到现在我们可以确认的是,Jeff Dean押注的,并不是“多循环几次就能突然变成爱因斯坦”,而是Loop正在把无记忆、无现实、无连续信念的语言模型,变成一套至少能够长期积累认识的系统。

回头看这一轮Agent的进展,最有意思的地方在于,许多技术最初并不是为了“AI科学家”而设计的,却正在一点点补齐科学研究最基础的那些条件。

长期记忆和Harness(智能体运行框架),让模型能够保留一段只属于当前项目的研究史。测试时训练、短促的参数更新和不断积累的Loop架构,则让这些经历不只是躺在档案里的旧记录,而能够暂时改变模型在下一轮如何理解问题。

Agentic RL(智能体强化学习)进一步把模型带出纯文本的世界,让它真正经历“采取行动—世界发生变化—得到新结果”的循环。成功留下证据,失败也留下关于环境边界、行动后果和错误假设的信息。

这些能力一旦被接到一起,模型就可能第一次拥有一种过去并不稳定存在的东西——围绕一项具体研究,不断变化的局部信念。

这就是真正意义上的“贝叶斯AI”开始出现的地方。

这可能正是AI科学家在完成真正的跳跃之前,首先必须达到的阶段。

AI首先要学会做一个好的贝叶斯主义者:维护假设,作出预测,进入现实,保存失败,根据证据更新自己,并让这一循环持续得足够长。

到那时,所谓的科研才真正成为可能。自进化也不再是泡影。

而跳跃,发生在这之后。

真正的理论突破,会发生在局部贝叶斯循环长期无法收敛的时刻。所有现有的解释都需要越来越多的补丁,预测误差始终无法消失,新的证据在不断积累,却没有任何一个候选模型能够真正容纳它们。

此时需要改变的,就不再是哪一个解释的概率,而是候选解释的集合本身。系统必须引入新的变量,拆开原来的研究对象,重新定义测量,或者发明一种此前根本不存在的描述方式。

但这仍是下一阶段的问题,也是先需要贝叶斯系统才有可能去解决的问题。

Jeff Dean之所以仍然押注自进化Loop,不是因为循环本身能够制造科学跃迁,而是因为AI甚至还没有成为一个能够长期积累经验、维护假设并被现实改变的贝叶斯研究者。

研究已经指明了方向,大厂也在补足Agent的基石。

那当下,就是贝叶斯时代的开端,也是模型将最快发展的时代。

Jeff Dean们现在跳船,恰逢其时。在这股浪潮正式到来之前,提前布局的,或许才能抓住定义下一个时代的机会。

毕竟,科学的真谛从来不是一次性找到终极答案,而是搭建起一个能够持续自我修正、不断逼近真理的系统。云栈社区上也有不少开发者在讨论,如何将这种持续迭代的Agentic思维应用到日常的技术架构中,这或许正是我们每个人都能触碰到的、最真实的未来序章。




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