一、涌现智能:大模型的质变密码
(一)涌现的科学本质与量化特征
1. 复杂系统的突现规律
涌现智能(Emergent Intelligence)是指当模型参数规模、数据量突破临界值时,系统突然展现出低规模时不存在的高级能力。这一现象符合复杂系统的突现理论——如大量神经元通过突触连接涌现人类智能,LLM通过Transformer层间交互产生推理能力。OpenAI研究表明,当参数超过100亿时,模型在MultiArith多步计算任务的准确率从21%骤升至68%,呈现典型的“相变”特征。
2. 规模效应的三大定律
定律 | 数学表达 | 实证案例 |
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伸缩法则 | Test Loss ∝ N(-0.34)·D(-0.04) | GPT-3参数从10B增至175B,损失降低62% |
临界阈值 | N≥100亿时涌现能力显著提升 | PaLM-540B在GSM8K推理准确率达72%(13B仅38%) | </