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OpenAI新研究:借「稀疏模型」探索语言模型内部,为理解模型行为开新径

   时间:2025-11-25 15:19:05 来源:快讯编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

在人工智能领域,大语言模型的内部运作机制长期笼罩在神秘面纱之下。即便是顶尖科研人员,也难以完全解析这些模型如何生成输出结果。这种"黑箱"特性不仅限制了模型优化空间,更在医疗、金融等关键领域引发可靠性担忧。近日,OpenAI通过创新研究路径,为破解这一难题提供了全新思路。

研究团队突破传统稠密网络训练范式,转而构建具有稀疏连接特性的神经网络模型。这种新型架构通过强制80%以上的权重参数归零,迫使每个神经元仅与数十个其他神经元建立连接。实验数据显示,相较于传统模型,稀疏模型在保持基础能力的同时,其内部计算结构呈现出显著的可解耦特征。研究人员成功从模型中分离出负责特定功能的独立电路模块,例如代码字符串闭合判断、变量类型追踪等基础任务。

以Python代码补全任务为例,模型展现出惊人的算法实现能力。当处理字符串引号匹配问题时,稀疏模型通过五个残差通道、两个MLP神经元及特定注意力机制,构建出完整的解决方案:首先区分单双引号类型,随后通过注意力操作定位起始引号位置,最终将引号类型准确复制至字符串结尾。值得关注的是,这种实现方式与人类程序员思维高度契合,验证了稀疏模型在特定任务上的可解释性优势。

研究团队采用渐进式剪枝策略验证模型可解释性。针对每个预设任务,研究人员逐步移除无关神经元连接,最终保留完成该任务的最小功能电路。实验表明,规模更大的稀疏模型在保持能力的同时,其内部电路结构更趋简单。这种特性为构建可解释性更强的超级模型提供了理论支撑,当前研究已成功解析变量绑定等复杂行为的局部电路结构。

技术实现层面,研究团队开发出新型训练框架,通过动态权重分配机制确保模型在稀疏连接条件下保持计算效率。实验数据显示,当模型稀疏度提升至90%时,其基础任务处理能力下降约15%,但内部电路可解释性指标提升3倍以上。这种能力-可解释性平衡关系,为后续超大模型训练提供了重要参考。

当前研究仍存在明显局限。实验采用的稀疏模型规模仅为GPT-2的1/10,且仅能解释约30%的基础计算模块。研究团队正探索两条优化路径:一是开发从稠密模型中提取稀疏电路的技术,二是设计专门的可解释性训练算法。初步实验表明,从稠密模型中迁移的稀疏电路,在特定任务上的表现优于从头训练的同类结构。

该研究成果已形成完整技术报告,详细阐述了稀疏模型训练方法、电路解析技术及实验验证过程。研究团队强调,虽然当前成果距离完整解析超级模型仍有差距,但已验证的电路可解释性特征,为构建透明、可控的新一代人工智能系统奠定了重要基础。完整技术文档可通过OpenAI官方渠道获取。

 
 
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