智源社区 07月15日 12:25
Karpathy戳破强化学习神话,首提AI复盘式进化!暴力试错将死
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Karpathy指出强化学习(RL)在长时程任务中的效率问题,认为其反馈机制与人类「反思-提炼-再应用」的迭代机制存在巨大差异。RL在任务交互时间较长时表现不佳,且其学习方式并非人类智能提升的典型模式。Karpathy提出「回顾-反思」算法框架,强调通过复盘推演过程提炼教训,并建议结合研究-产品协同设计以推动AI发展。

🔍Karpathy认为强化学习在长时程任务中效率低下,因为任务交互时间越长,单一标量奖励的反馈越不足以支撑高效学习。

🤔RL的学习机制与人类通过「反思-提炼-再应用」的迭代机制存在显著差异,人类能从每次推演中提取更多监督信息,而RL仅略微调整行动概率。

📝Karpathy提出「回顾-反思」算法框架:运行多次推演,将过程和奖励纳入上下文,通过元提示词提炼教训并更新系统提示词,类似人类的学习和泛化过程。

🔗Kevin Lu认为互联网是推动AI规模跃迁的关键,而非Transformer,呼吁研究者关注数据规模化问题,并建议研究-产品协同设计以催生GPT-4级别的飞跃。

🔄Yuchen Jin提出「课程学习」范式,结合自监督记忆、检索和反思的反馈循环,无需外部奖励信号,强调数据作为AI要素的重要性。

编辑:桃子

Grok 4能站在大模型之巅,全是Scaling强化学习立了大功。

如今,AI大神Karpathy站出来急泼一盆冷水:

RL只是把最终成败的单一数值回传,效率随任务时长急剧下降。  

而且,RL与人类「反思-提炼-再应用」迭代机制存在巨大差异。


RL短期有效
真正突破在于「复盘学习」

强化学习的本质是,某次行动表现良好(糟糕),就略微提升(降低)未来类似行动的概率。

这种方法通过验证函数,比显示监督取得了更大的杠杆效应,无疑是其强大之处。

然而, 在Karpathy看来,从长远角度来讲,强化学习或许并不是最优策略。

长时程任务,RL局限显现

首先,一旦任务交互时间增加到几分钟乃至几小时,RL就遇到了挑战。

想象一下,一个数小时交互的任务,最终却只得到一个单一的标量奖励,来调整整个过程的梯度。

这样的反馈,能否足以支撑高效学习?

RL机制与人类差异显著

其次,对于大多数智能任务而言,这感觉并不像人类的进步机制。

简言之,RL的机制与人类智能提升方式,存在着显著的差异。

人类会通过一个复盘/反思阶段,从每一次推演中能提取到多得多的监督信息,比如「哪里做得好?哪里不太行?下次该试试什么?」等等。

从这个阶段得到的教训感觉是明确的,就像一个新字符串,可以直接添加到未来的系统提示词里,也可以选择性地在之后被「蒸馏」成权重/直觉,有点像睡眠的作用。

在英语里,我们说通过这个过程,某件事会成为人的「第二天性」,而我们目前正缺少这样的学习范式。

这里,Karpathy提到了ChatGPT「记忆」功能,或许就是这种机制概念的一个雏形,尽管它目前只用于个性化,而非解决问题。

值得注意的是,在Atari游戏这类RL场景中也不存在类似的机制,因为那些领域里没有大语言模型,也没有上下文学习。

算法新设想:回顾-反思范式


为此,Karpathy提出了一个算法框架——

给定一个任务,先跑几次推演,然后把所有推演过程(包括每次的奖励)都塞进一个上下文,再用一个元提示词来复盘/反思哪些地方做得好或不好,从而提炼出一个字符串形式的「教训」,并将其添加到系统提示词中(或者更通用地,更新当前的教训数据库)。

不过,他表示,这里面有很多细节要填充,有很多地方可以调整,具体怎么做并不简单。

举个栗子,大模型计数问题。

我们知道,由于分词(tokenization)的原因,大模型不太容易识别单个字母,也不太容易在残差流里计数。

所以,众所周知,模型很难识别出「strawberry」里的「r」字母。

Claude的系统提示词里就加入了一个「快速修复」patch——添加了一段话,大意是:「如果用户让你数字母,你得先用逗号把字母隔开,每隔一个就给一个显式计数器加一,照这样做完任务」。

这段话就是「教训」,它明确地指导模型如何完成计数任务。

但问题在于,这种教训要如何从智能体的实践中自发产生,而不是由工程师硬编码进去?它该如何被泛化?

以及,这些教训如何随着时间推移被蒸馏,从而避免让上下文窗口无限膨胀?

最后,他总结道,RL会带来更多收益,如果应用得当,它的杠杆效应巨大。

并且,深受「惨痛教训」(bitter lesson)理论的启发,RL优于监督微调(SFT)。

但它并不是完整的答案,尤其是随着推演的流程越来越长。

在这之后,还有更多的S型增长曲线等待发现,这些曲线可能专属于大语言模型,在游戏/机器人这类环境中没有先例,而这,正是我觉得激动人心的地方。

OpenAI研究科学家Noam Brown对此深表赞同,「确实,未来仍有许多研究工作有待完成」。

AI初创公司联创Yuchen Jin提出了一个有趣的观点,全新训练范式——课程学习,是一个自监督记忆+检索+反思的反馈循环,无需任何外部奖励信号。

一位网友很有见地称,强化学习实际上是暴力试错的一种方法,并非是明智的策略。


放弃无效RL研究

最近,关于强化学习的讨论,成为了AI圈的一大热点。

除了Karpathy本人下场,上周前OpenAI研究员Kevin Lu发长文称,Transformer只是配角,放弃无效RL研究!

他直言,真正推动AI规模跃迁的技术是互联网,而非Transformer,这也是你应该停止RL研究,转投产品开发的原因。

众所周知数据才是AI最重要的要素,但研究者们却往往选择回避这个领域...

究竟什么才是规模化地做数据?

互联网提供了天然的数据宝库:海量且多样化的数据源、自然形成的学习路径、反映人类真实需求的能力维度,以及可经济高效规模化部署的技术特性——

它成为下一个token预测的完美搭档,构成了AI爆发的原始汤池。

没有Transformer,我们本可以用CNN或状态空间模型达到GPT-4.5的水平。

但自GPT-4之后,基础模型再未出现突破性进展。

专用推理模型在垂直领域表现优异,却远不及2023年3月GPT-4带来的震撼级跨越(距今已两年多...)。

RL确实成就斐然,但Kevin Lu对此深切担忧,研究者会重蹈2015-2020年间RL研究的覆辙——沉迷于无关紧要的学术游戏。

如果说互联网是监督预训练的时代搭档,那么什么才能成为强化学习的「共生体」,催生出GPT-1到GPT-4量级的飞跃?

Kevin Lu认为答案在于:研究-产品协同设计。

参考资料:
https://x.com/karpathy/status/1944435412489171119


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