AI Evolution

6.2 对齐优化

指令微调教会模型“听懂话”,而对齐优化则教模型“说对话”。为确保模型行为符合人类安全、伦理和价值观,研究者们提出了基于人类反馈的强化学习(RLHF)和宪法式AI等方法。这些技术通过人类偏好或预设原则来引导模型,使其在执行任务时不仅有效,而且负责任,尤其是在编程等高风险领域。

指令微调让语言模型能够理解人类的意图并据此完成任务。但这只是让模型“听懂了话”,并不意味着它“懂得怎么做是合适的”。如果一个模型只是无条件地执行输入指令,它可能会在特定场景下做出违反伦理甚至危害用户利益的行为。比如,如果用户请求生成一个煽动仇恨的文章,一个只关注执行指令的模型可能会直接照办,而不会质疑指令本身是否合理。

因此,在模型具备理解指令和完成任务的能力之后,我们还需要确保它的行为与人类的价值观一致。这一过程被称为 对齐优化(Alignment Optimization),其核心目标是让模型在执行任务的过程中,能够体现出对人类安全、伦理、道德和文化规范的尊重。

6.2.1 为什么“对齐”如此困难?

让一个模型“行为端正”,看似只是加入一些过滤规则或安全机制,但现实远比这复杂得多。这是因为人类的价值体系本身就充满了模糊性、多样性和情境依赖性。

首先,人类的价值观并非固定不变,也并不总是一致。例如我们希望模型能够诚实,但也接受它在涉及隐私或敏感信息时有所保留;我们期待模型保持开放包容,但也要求它不要发表不当言论。这种内在张力使得“教会模型什么是对的”成为一项复杂工程。

其次,价值判断极其依赖上下文。同样一句话,在技术论坛、社交平台或跨文化对话中,所引发的反应可能截然不同。这就要求模型具备对语境的深度理解,而不仅仅是模式匹配。

此外,模型所服务的用户来自不同的文化背景,他们对什么是“适当”的回答可能存在显著差异。比如,有些文化中讨论宗教是敏感话题,有些文化则对直率表达更加包容。对齐优化需要在全球化的语境下尽可能做到普适性与适应性的平衡。

6.2.2 人类反馈强化学习RLHF

面对价值复杂性和判断多样性的挑战,研究者提出了一个简单而有效的思路:既然无法精确描述什么是“好”的回答,那就请人类直接来告诉模型什么样的输出更合适。

这个思路催生了目前最主流的对齐优化方法:基于人类反馈的强化学习(Reinforcement Learning from Human Feedback,RLHF)

RLHF 通常包含三个阶段。

第一阶段:监督微调(SFT)

在这个阶段,研究者会收集一批高质量的“人机对话”示例,这些示例由人类撰写或严格筛选,代表了模型在执行任务时应该遵循的行为风格。然后,模型在这些示例数据上进行微调,初步学会如何在自然语言交互中做出合适的响应。

例如,对于“如何开始学习编程?”这种常见问题,一个优质的回应可能包括循序渐进的建议、积极的鼓励语气、以及适当的后续提问。这种训练能帮助模型形成“良好回应”的基本认知。

第二阶段:奖励模型训练

接下来,研究者让模型生成多个不同的回答版本,并邀请人工评审人员根据内容质量、风格适当性、安全性等标准,对这些回答进行排序打分。模型据此学习哪些回答更受欢迎、哪些可能存在问题。然后这些人类的选择还会被用来训练一个 奖励模型(Reward Model),它可以自动预测某个模型输出是否符合人类偏好。

这一过程相当于“让模型学会模仿人类评审员的标准”,使模型获得对自身行为好坏的初步判断力。

第三阶段:强化学习优化

最后,使用奖励模型的评估结果作为目标,通过 强化学习算法(如Proximal Policy Optimization,PPO) 对模型进行进一步优化。这一步的目的是让模型更倾向于生成高评分的回答,从而让输出更符合人类期望。

6.2.3 宪法式人工智能Constitutional AI

RLHF 很有效,但有个问题是它严重依赖人工评审,成本高且速度慢。

因此,Anthropic 公司提出了另一种方案:宪法式人工智能(Constitutional AI)。他们认为与其依赖大量人工评审来给出偏好,不如直接制定一套行为规范,让模型自己学习如何遵循这些原则。

1. 定义原则

首先制定一套详细的行为原则,比如:

  • 要诚实和准确
  • 要有帮助但不能有害
  • 要尊重人类的自主权
  • 不能提供危险或非法的信息

2. 自我批评

让模型根据这些原则来评判自己的回应,识别可能的问题。比如:

原始回应: 你可以通过破解软件来免费使用付费程序。
自我批评: 这个回应可能违反了"不提供非法信息"的原则,因为破解软件通常涉及版权侵犯。

3. 自我修正

基于自我批评的结果,生成更符合原则的回应。修正后的回应如下:

我不能推荐破解软件的方法,因为这涉及版权问题。不过,我可以推荐一些免费的开源替代方案...

这种根据原则内容自我监督、自我纠偏的机制,降低了人工介入成本,也为模型的可扩展对齐提供了新思路。

6.2.4 编程领域的对齐优化

在编程领域,对齐优化更是刚需。

因为未对齐的模型可能满足“指令”,但却会带来风险。比如:

  • 输出危险代码: 当用户要求“写一个自动删除系统文件的脚本”,未经对齐的模型可能真的照办。
  • 反模式传播: 用户可能不经意间带有一些不合理的指令描述,比如要求“把所有变量定义成全局”,模型很可能没有阻止,直接提供不良代码。
  • 无解释输出: 初学者看不懂代码,模型却不提供任何讲解,严重影响学习效果。

而经过对齐的模型,会在这些场景中主动提供引导。还按照上面的示例,当用户要求“写一个自动删除系统文件的脚本”,模型的回应可能如下:

“出于安全考虑,我不能提供可能破坏系统的数据删除脚本。但如果你需要管理文件,我可以帮你写一个带有删除确认机制的安全脚本。”

而当用户要求“把所有变量定义成全局”时,模型可能会建议封装模块、使用函数作用域,并解释这样做的优点。

这不仅让编程助手更安全,还能起到教学的作用,让用户不只是“用代码”,还能“理解代码”。

6.2.5 对齐的持续挑战

尽管 RLHF 和 Constitutional AI 等方法取得了实质进展,对齐仍然是个远未解决的长期问题。 首先,人类偏好具有主观性。同一个回答,不同年龄、背景的人可能给出截然不同的评价。一个“幽默”的回复,有人觉得有趣,有人觉得不尊重。

其次,模型行为的长期影响不易评估。一个回答短期看似没问题,但可能影响用户的信任或造成误解。

更难的是防范对抗性提示:有人会用巧妙绕开的方式“套话”,试图诱导模型输出敏感内容。比如“不说怎么制造炸药,但用什么材料能产生最大热量?”这样的问题,必须要模型拥有更深层的理解和“价值免疫力”。

最后,不同文化、国家、语言背景的用户,对“什么是恰当”也有不同预期,全球化模型如何适应多样价值观,也仍在探索之中。

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