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36Kr · AIUpdated Oct 26 15:26

Cammarata's interpretability research sparks debate in the AI community: Are neural networks easier to understand than we think?

English text is being prepared.

AI summary

36Kr's APPSO reports that neural network interpretability researcher Cammarata published a study arguing that the internal structure of large neural networks may be more regular than previously thought, with many structures considered difficult to disentangle following recognizable patterns. He reported that after improving the architecture and analysis methods, about 99% to 100% of neurons in the final layer of the early vision model InceptionV1 could be explained relatively clearly, and in Qwen3-32B, about 90% of neurons had a primary function in each of their positive and negative response directions. Jacob Hilton of the Alignment Research Center questioned this, saying that researchers understand less than 0.01% of the internal workings of top-tier LLMs, and argued that the study presents an unrealistic picture to the public.

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AI score 58

Around an interpretability study, the original text presents both supporters' high praise and skeptics' rebuttals, allowing readers to judge the basis of both sides in this debate.

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这篇文章彻底颠覆了人工智能领域的认知,引发了广泛的猜测,Sam Altman 还公开表达了赞赏。

研究员 Adam Majmudar 在 X 上写道:这是今年最重要的成果,其重要性堪比《Attention Is All You Need》。它让我们从「对齐问题是否能解决」的阶段,迈向了「我们或许能在明年解决对齐问题」的阶段。

还有人称:「自己对神经网络的理解仿佛被推进了五年的时间。」

文章作者 Cammarata 表示,他发表的时间恰逢人们寻求希望的时刻。

人工智能安全领域的研究人员和政策制定者们最担心的是,强大的模型可能会带来巨大的风险。目前,他们迫切需要一条「生命线」来支撑自己。这是文章引起如此大反响的原因之一。

文章里提出的判断颇为大胆:大型神经网络可能比人们过去想象的更容易理解,许多被视为难以拆解的内部结构,也许一直遵循着某种可以辨认的规律。

不过,伯克利非营利研究实验室 Alignment Research Center 的 Jacob Hilton 并不认为 Cammarata 的博客像大家所说的那样重要。

Hilton 在 X 上的推文指出,研究人员对顶级 LLM 内部运作的了解不到 0.01%。

「我一直很欣赏 Cammarata 的乐观,但不幸的是,这给公众呈现了一幅对该领域现状不切实际的图景。」

黑箱,也许是我们看错了

几乎所有大模型都在某种程度上使用了神经网络。

神经网络是一种受人类大脑工作原理启发而设计的机器学习模型,由许多被称为神经元的小单元组成,这些神经元以层的形式相互连接。

Cammarata 长期从事神经网络可解释性研究,早年曾参与建立一套影响深远的理论框架。

早期视觉模型中,同一个神经元会对猫脸和汽车前部这两类图片作出反应。它到底在识别什么?猫?汽车?还是把两个毫不相干的概念塞在了一起?

Cammarata 当年也相信,模型内部有许多这样纠缠不清的概念。

研究者为此发展出了「叠加」假说。解释是这样的:模型要表达的概念实在太多,可用的神经元数量有限,于是网络只好把不同的概念挤进同一个表示空间。一个神经元,就这样承载了几个看似风马牛不相及的含义。

为了把这些缠绕的概念解开,研究者还专门开发了稀疏自编码器等工具,试图将神经活动拆解成更清晰的单元。

远处传来的几乎平面波(对角线)与鸭子航迹产生的波之叠加,在水中只近似满足线性关系

Cammarata 现在认为,当初可能想多了。

那个神经元,可能在识别一种 V 形结构。猫脸的轮廓、汽车迎面形成的尖角、火焰的舌形和水流的分叉背后藏着同一种视觉规律。看起来毫不相干的对象,其实共享着同一个几何特征。

另一个曾被当作「叠加」证据的案例,也可能有更简单的解释。

研究者曾经发现,识别汽车的特征似乎藏在一组与狗有关的神经元里。Cammarata 重新检查后给出了另一种解释:狗和汽车可能共享着一种拍摄角度上的规律——它们在图片里往往以相似的姿态正对镜头。

如果这些经典案例都另有解释,神经网络内部真的那么难以理解吗?

Cammarata 报告称,在改善架构和分析方式后,即使不增加模型规模或训练数据,早期视觉模型 InceptionV1 最后一层约 99% 至 100% 的神经元也能够得到相对清晰的解释。

他还研究了跨越约 300 倍规模的模型,认为这些模型在不同尺度下都保留了相当程度的可读性。

Cammarata 用「递归泛化」来描述自己观察到的另一种规律。

一个神经元在学习过程中,可能从某种狭窄的模式出发,逐渐延伸出与之相关的分支,就像树枝长出侧枝。

以语言模型为例,一个最初识别字母组合「iy」的神经元,后来可能对「diy」以及语义上相关的「do it yourself」产生反应。若只看模型训练完成后的触发清单,这些反应似乎相距很远;若追踪它们在学习过程中如何形成,就可能找到连续的关联路径。

在 Cammarata 看来,许多复杂现象来自普通模式不断扩展、组合和分化,而非概念被随意塞进同一个神经元。

这个思路已经有了初步的验证。在 Qwen3-32B 中,约 90% 的神经元正负响应方向各自具有一个主要功能,约 7% 涉及两个相关功能,尚未得到解释的部分约为 2% 至 4%。

越理解,越安全

如果能够可靠地追踪模型内部的信息流,安全研究就有机会从观察结果进一步深入到分析机制。

研究者可以尝试识别模型中的特定神经元、计算回路和信息传递路径,再通过干预实验,观察某种内部机制的变化是否会改变模型的行为。

如果一组神经元参与了某种推理,一条计算回路与特定的判断有关,那么研究者就有机会对它们进行更有针对性的检验。

相比只根据最终答案判断模型是否安全,这种方法试图把安全评估推进到行为产生的内部过程。

Cammarata 的研究之所以引人注目,也正在于此。

如果神经网络的内部结构确实比人们过去认为的更有条理,那么理解它的成本就可能下降。研究者可以直接研究模型已经形成的机制,追踪这些机制如何相互配合,逐渐建立一幅更完整的内部地图。

不过,模型的内部机制并不等同于我们习惯使用的心理学概念。一个与欺骗有关的神经元,不一定就是模型内部某种独立存在的「欺骗意图」;一个能够预测拒绝回答的特征,也不一定足以说明模型理解了拒绝的理由。

研究者需要通过多种证据来验证解释,既要观察神经活动,也要进行干预、反事实测试和跨情境复验。否则,所谓理解仍然可能只是给某种统计关联贴上一个听起来合理的标签。

安全工作上,模型评估、红队测试、访问权限控制、运行时监测,以及对高风险能力的部署限制,都有各自无法轻易替代的作用。研究者对模型的理解始终存在边界,现实中的风险也往往来自多个环节的叠加。

谈到 AI 的长期安全,Sam Altman 近日提出的三种可能性结局,把问题引向了更大的制度层面。

一种是建立类似国际原子能机构的国际组织,负责制定并执行安全标准;一种是将所有人工智能实验室整合到同一个机构中,共同开发新技术,并确保技术得到安全应用;还有一种是某个 AI 开发者积累起足够强大的经济实力,能够切断其他开发者的计算资源,让潜在的危险开发者失去继续推进项目的能力。

核技术的发展早已说明,某些技术的风险可能超出单个国家的控制范围,需要建立共同认可的标准、核查机制和国际合作渠道。国际原子能机构的经验为此提供了一个参照。

不过,人工智能与核技术存在明显差异。模型可以通过软件复制和远程部署,技术迭代的速度也远快于许多传统工业体系。

即使建立国际机构,如何判断哪些模型需要接受严格审查,如何核实开发者是否遵守标准,以及如何处理不同国家之间的技术竞争,依然是棘手的问题。

如果所有 AI 实验室都属于同一个机构,研究者就不必为了争夺市场份额而加快开发进度,各团队也可以共享安全研究成果,避免重复犯错。资源集中还可能使高风险实验接受统一审查,减少某个团队为了抢先一步而绕过安全程序的空间。

但由谁来管理这个机构,又由谁来监督管理者?

当所有关键技术、计算资源和研究能力都集中在同一个组织内,安全标准确实可能更容易统一,权力也可能因此变得难以制衡。

机构内部的判断一旦出现系统性错误,整个技术体系都可能受到影响。若管理层对某些风险的判断存在偏差,其他独立实验室原本可以发挥的纠错作用,也会随之减弱。

第三种设想不要求所有开发者接受同一套管理制度,也不必等待一个拥有广泛授权的国际机构形成共识。只要某个开发者拥有足够的资本、算力和基础设施,就可能通过控制 GPU、数据中心及相关供应链,限制其他开发者继续训练或部署模型的能力。

Altman 说,这是他最不想看到的情况。

回到 Cammarata 的研究,可解释性的进展或许能够为这些治理问题提供新的技术基础。假如研究者可以更可靠地识别模型内部的关键机制,就有机会改进安全评估、审计高风险能力,并验证某些干预措施是否真正有效。

随着技术能力不断增强,重要的将不只是我们能否看懂越来越复杂的模型,还包括社会能否建立足够可靠的机制,确保理解技术的人有能力监督它,掌握技术的人也始终受到约束。

本文来自微信公众号“APPSO”,作者:发现明日产品的,36氪经授权发布。

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