新浪张俊林：大语言模型的涌现能力——现象与解释

内容来源：ChatGPT 及大模型专题研讨会 

分享嘉宾：新浪新技术研发负责人、中国中文信息学会理事 张俊林

分享主题：《大型语言模型的涌现能力：现象与解释》 

转载自：https://zhuanlan.zhihu.com/p/621438653

注1：本文整理自我在今年3 月 11 日 “中国人工智能学会”主办、达观数据承办的「ChatGPT 及大模型专题研讨会」上《大型语言模型的涌现能力：现象与解释》的现场分享，介绍了大语言模型中的涌现现象，以及关于涌现能力背后原因的相关猜想。感谢优快云帮助整理的文字稿。

注2:另，有人问了，既然很多自然现象也体现出涌现能力，那么大语言模型的涌现现象需要解释吗？我个人认为是需要的。毕竟，说大语言模型的某个特殊现象属于“涌现现象”，也是被个别研究提出来，未有确切证明或证据，是否它和自然现象中出现的涌现现象内在机制是类似或一样的，其实可以存疑。而且我认为大模型的这个现象，背后应该有些我们可以理解的原因。如果我们不追求现象背后的解释，仅仅把目前解释不了的现象统一归类为涌现或者其它什么概念，就此了之。那么，其实我们也可以把大模型的目前理解不了的很多现象，统一归类为这是一种“神迹”，那世界上很多事情就简单多了。另另，用Grokking解释涌现现象，尽管我把它称为”用玄学解释玄学“，但是觉得还是值得深入探索的方向，也许可以把上面的说法，优化为”用含玄量较低的玄学解释另外一个含玄量较高的玄学“。

注3:如果仔细分析的话，大语言模型的这个所谓“涌现现象”，如果仅仅把现象归因于模型规模，目前看大概率是把问题简化了，很有可能影响因素是多样化的。如果让我归纳的话，某个任务，大语言模型是否会出现“涌现现象”这个变量 y，很可能是以下多因素影响的某个未知函数：

而关于此，需要进一步更深入的研究与解释。

一、什么是大模型的涌现能力

复杂系统学科里已经对涌现现象做过很久的相关研究。那么，什么是“涌现现象”？当一个复杂系统由很多微小个体构成，这些微小个体凑到一起，相互作用，当数量足够多时，在宏观层面上展现出微观个体无法解释的特殊现象，就可以称之为“涌现现象”。

生活中的涌现现象

在日常生活中也有一些涌现现象，比如雪花的形成、堵车、动物迁徙、涡流形成等。这里以雪花为例来解释：雪花的构成是水分子，水分子很小，但是大量的水分子如果在外界温度条件变化的前提下相互作用，在宏观层面就会形成一个很