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B 站中英文字幕 · Stanford 官方录像 Part 1 · 课程目录

对应官方 2025 年秋季课表第 1 次课(2025-09-22):Course Overview。

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从规模定律进入自我改进

本节由 Aakanksha Chowdhery 与 Azalia Mirhoseini 讲授,先回顾大语言模型的预训练与后训练,再把推理时计算、验证器和智能体连接起来。正文沿公开视频 Part 1 的顺序整理;其中模型表现和研究判断均放在 2025 年这次课程的语境下理解。

更多参数、数据与计算带来了什么

课程先展示预训练规模定律:在一定的数据分布和训练配置下,增加计算量、训练数据或模型参数,测试损失会呈现可描述的下降规律。这里的损失反映模型预测 token 的能力,不能直接等同于某个真实任务的完成率。

除了平均损失下降,大模型还表现出少样本学习(few-shot learning)能力。课堂用英译法说明:零样本提示只描述任务,少样本提示再提供若干输入与输出示例;两者都可以在推理阶段完成,不需要为这一条提示更新参数。

思维链(Chain of Thought,CoT)进一步把示例中的中间推导写出来。网球题里,Roger 原有 5 个球,购买 2 罐、每罐 3 个,示例先算出新增 6 个,再得到总数 11。模型接下来面对新问题时,可以参照这种分解过程。

标准提示与包含中间推导的思维链提示

来源:Stanford 官方课程录像 Part 1,08:30;B 站对应位置。

老师强调,早期观察到的思维链收益与模型规模有关,小模型未必能从同一套示例中受益。今天专门训练的推理模型又加入了针对推理行为的后训练,不能把它们的全部能力都解释为早期提示实验中的“涌现”。

怎样把基础模型变成可用的助手

高质量数据与指令微调

预训练主要学习下一 token 预测。仅有这种能力,模型还不知道用户希望它怎样回答问题。课堂按顺序介绍了高质量数据上的继续训练、指令微调,以及人类偏好反馈。

指令微调(instruction tuning)使用任务说明和期望回答构成的数据。例如,“氮气的沸点是多少”需要对应合适的答案;需要推理的任务还可以包含解题步骤。数据的准确性、任务覆盖与表达方式,会影响模型之后的指令遵循能力。

人类偏好如何形成奖励

基于人类反馈的强化学习(RLHF)让人比较模型生成的不同回答,再从偏好数据中学习奖励模型。之后,语言模型通过优化奖励来调整自己的回答分布。课件把正确性、帮助程度、具体程度和无害性列为不同的评价维度。

人类偏好数据、奖励模型与语言模型策略之间的关系

来源:Stanford 官方课程录像 Part 1,18:30;B 站对应位置。

因此,指令微调与 RLHF 使用的信息并不相同:前者示范怎样回答,后者提供回答之间的偏好或质量信号。奖励模型只是人类偏好的近似,优化其分数也不保证满足全部真实需求。

推理阶段还能继续增加计算吗

Large Language Monkeys:生成与选择

课程接着介绍 Large Language Monkeys。对于同一道题,让模型以具有随机性的方式重复生成候选,再通过验证器挑选结果。代码题可以执行测试,形式化证明可以交给证明检查器;普通数学问答则需要另外考虑怎样验证。

重复生成候选解,再由验证器选出最终答案

来源:Stanford 官方课程录像 Part 1,20:30;B 站对应位置。

这个过程拆出了两个问题:能否生成至少一个正确答案,以及能否把它选出来。 前者对应覆盖率或 pass@k,后者决定系统最后交付的准确率。知道标准答案的 oracle verifier 可以帮助研究候选覆盖,但不能直接拿到未知答案的线上任务中使用。

课堂展示了较小模型通过更多采样,在部分推理基准上达到甚至超过较强模型单次回答覆盖率的结果。比较时必须保留采样数量、验证方式与基准范围;它不意味着小模型一次回答就全面超过大模型。

增加采样还会增加总计算量。并行执行可以降低等待全部候选的时间,却依赖足够的并行资源,仍有算力、费用和尾延迟等约束。把温度调高可以增加多样性,调得过高也可能使候选失去连贯性。

把搜索得到的经验送回训练

推理时搜索能够产生一批候选轨迹。如果这些轨迹经过可靠筛选,就可以作为合成训练数据,再用于微调模型。这样,原来要多次尝试才能得到的行为,有机会被更新后的模型更容易地产生。

下面是根据本节内容整理的关系图,区分一次任务中的搜索与跨任务的参数更新:

flowchart LR
  Q["任务"] --> G["当前模型生成候选"]
  G --> V["测试、验证与筛选"]
  V --> A["交付本次结果"]
  V --> D["积累可靠轨迹"]
  D --> T["微调或强化学习"]
  T --> G

老师用推理模型中的问题分析、任务分解、自我评估、自我修正和替代方案说明这种行为。矩阵转置脚本的例子中,模型需要先明确输入输出,再考虑如何解析矩阵、保存数据并输出结果。生成更长的思考过程仍是一种计算开销,是否值得要看任务的改善。

课堂问答还保留了一个开放问题:RL 是主要提高已有解法被采到的概率,还是能够扩展模型的能力边界?两位老师没有把它作为已经解决的结论。理解自我改进时,需要同时观察单次成功率、候选覆盖率和新任务上的泛化。

从回答问题到执行任务

到了视频约 41 分钟,课程从语言模型转向智能体。以租房调研为例,模型需要浏览不同网站、比较地点与条件,再综合结果;编程任务则需要搜索文件、修改代码、运行命令并读取测试结果。

模型围绕目标采取行动,从环境获取反馈,再决定继续或停止

来源:Stanford 官方课程录像 Part 1,42:30;B 站对应位置。

智能体根据目标选择下一步操作,与环境交互,并用新观察修正后续行为。要持续完成任务,还需要保留目标、已完成工作和失败尝试等信息。开放循环中,模型动态决定下一步;预定义的 agentic workflow 则把大部分执行结构预先写好。

课堂依次列出提示链、路由、并行化、协调器、评判器和验证器等组织方式。它们可以组合使用:例如先并行调查若干来源,再由模型综合;也可以先生成一个方案,再由评判器指出问题,交回生成器修订。

编程智能体的反馈尤其具体:文件是否存在、命令是否执行成功、测试是否通过,都可以成为下一步的依据。不过,测试通过只覆盖测试所检查的条件;用户意图不明确时,系统还需要先弄清楚该修改什么,以及用什么标准验收。

随后介绍的应用包括客户支持、研究报告与 The AI Scientist。研究流程可以拆成资料检索、整理大纲、归纳证据和实验迭代。模型提出了很多想法,并不表示每个想法都正确;仍需要独立的评价过程。

课程项目怎样形成研究问题

课程最后介绍三次作业与课程项目。作业帮助理解自我改进、多步推理和工具使用;项目要求提出可以验证的问题,并通过实验分析。

课程项目接受的研究方向、反例与项目里程碑

来源:Stanford 官方课程录像 Part 1,64:10;B 站对应位置。

可接受的方向包括构建评测数据集、分析智能体可靠性、改进现有基准表现,或检验课堂论文中的某个设计。纯综述以及没有明确评测标准的应用演示,不能替代研究项目。项目提案、中期展示、最终报告和海报展示共同要求学生逐步拿出实验结果。

对于自学,我们也可以沿用这个要求:先确定基线、任务和计算预算,再比较改动后的成功率与失败模式。下一节的推理时计算扩展会继续讨论,更多计算具体应当分给采样、修订还是验证。

参考资料