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AI是怎样“想”出答案的?Anthropic找到了线索

时间:2026-07-17 07:48:46 来源:网络整理 编辑:休闲

核心提示

来源:麻省理工科技评论)长期以来,大语言模型LLM)被视为一个“黑箱”:用户知晓其能生成答案,却难以洞察生成瞬间的内部运作机制。如今,Anthropic 推出了一种名为 Jacobian LensJ-

(来源:麻省理工科技评论)

长期以来,想大语言模型(LLM)被视为一个“黑箱”:用户知晓其能生成答案,样出却难以洞察生成瞬间的答案的内部运作机制。如今,线索Anthropic 推出了一种名为 Jacobian Lens(J-lens,想雅可比透镜)的样出新技术,为研究人员提供了迄今为止最清晰的答案的观察窗口。透过这扇窗,线索研究人员看到的想景象既有平淡无奇之处,也包含令人不安的样出线索。

Anthropic 研究人员利用 J-lens 对今年 2 月发布的答案的旗舰模型 Claude Opus 4.6进行观测,在其内部发现了一个此前未被记录过的线索隐藏区域,并将其命名为 J-space。想

什么是样出 J-space?

J-space 中存储的是与模型后续生成内容高度相关的词汇。这些词汇代表了模型在正式输出答案前,答案的内部正在处理、关联的信息。打个比方:如果 Claude 是一个人,J-space 中浮现的词汇,就像是他开口说话前脑海中盘旋的念头。

更关键的是,Anthropic 发现,大语言模型内部的实际计算过程,往往与其声称的处理逻辑存在偏差。研究人员认为,持续监测 J-space 中涌现的词汇,为理解模型行为及约束模型运行提供了全新的切入点。

相关论文本周已发布在 Anthropic 官网,同时 Anthropic 与开源平台 Neuronpedia联合推出了 J-lens 演示。

案例演示:
面对问题“会织网的动物有几条腿?”,模型会在 J-space 中先走完内部推理链:“会织网的动物 → 蜘蛛 → 八条腿”,随后才输出 "eight"(八)。当研究人员将 J-space 中 "spider"(蜘蛛)的内部表示替换为 "ant"(蚂蚁)后,模型的推理链随之改变,最终改口回答 "six"(六)。

这表明,J-space 记录的是推理过程中被反复调用的中间概念,而不仅仅是对最终输出的预测。

(来源:Neuronpedia)

大模型初创公司 Goodfire 的联合创始人兼首席科学家 Tom McGrath 对此评价极高:“这是一项非常出色且极具趣味的工作。”该公司同样致力于开发理解和控制大语言模型的工具。

深入模型内部:从 Logit Lens 到 J-lens

过去几年,Anthropic 深耕 机制可解释性(Mechanistic Interpretability)领域,旨在揭示大语言模型的工作原理。《麻省理工科技评论》(MIT Technology Review)已将此方向评为年度十大突破性技术之一。J-lens 正是这一研究路线上的重大突破,使研究人员得以触及此前无法触及的模型内部层级。

模型架构比喻:
可以将大语言模型想象成一摞书:
* 每一本书对应神经网络中的一层,由大量神经元组成,信息逐层向上传递。
* 底部几层(输入层):处理用户输入的文本。
* 顶部几层(输出层):组织并生成即将输出的内容。
* 中间隐藏层:承担主要的数学运算,将输入逐步转化为最终答案。模型最巧妙、最神秘的部分便隐藏于此。

此前,研究人员主要使用 Logit Lens(对数几率透镜)来窥探隐藏层。该方法通过逐层推进观察位置,展示模型在每一步最关注的词汇,从而推测其下一步最可能的输出。

J-lens 的原理突破:
J-lens 与 Logit Lens 类似,但观测维度更广。它不只关注“下一步最可能输出什么”,而是捕捉模型在接下来一段时间内可能涉及的一整片词汇和概念。因此,它能捕捉到推理过程中被反复调用的中间信息。其中一部分信息最终会出现在答案中,另一部分则会在后续计算中被舍弃。

McGrath 解释道,模型在运行时,除了预测下一个 token,还会提前计算大量可能在后续生成中用到的信息。J-lens 正是捕捉到了这些尚未进入最终输出、却已参与推理的词汇和概念。与其说 J-lens 记录 Claude 说了什么,不如说它照见了 Claude 思考过程中不断浮现的念头。

模型究竟在“想”什么?

McGrath 亲自试用 J-lens 后发现,J-space 的内容大多数时候很普通,但偶尔也会暴露出令人意外的内部思路。

1. 数学推理的预演
在计算 (4+17)×2+7时,J-space 中除了出现 "math"(数学),还提前浮现出 2142这两个中间结果,分别对应 4+1721×2的运算。这意味着,在给出最终答案之前,模型内部已经悄悄完成了一整套计算流程。

2. 科学知识的联想
当研究人员输入一串字符 “MSKGEELFTGVVPILVELDGDVNGHKFSVS” 并询问其含义时,J-space 立即跳出 protein(蛋白质)、fluor(fluorescent 的首个 token)和 green(绿色)。这串字母实际上对应水母绿色荧光蛋白(GFP)前 30 个氨基酸的序列。模型不仅识别出这是蛋白质序列,还进一步联想到了具体的“绿色荧光蛋白”概念。

3. 语义的整体构建
即使是简单的 ASCII 表情符号,J-space 也能揭示模型的理解过程:
* o关联到 eye(眼睛)
* ^关联到 nose(鼻子)和 face(脸)
* 关联到 smile(笑容)

模型并非逐个字符识别,而是在内部将这些符号拼凑成一张完整的脸。这表明,大模型在处理文本时,始终在同步搭建更高层次的语义关联,逐字生成只是其外在表现的一小部分。

图|ASCII 字符表情(来源:麻省理工科技评论)

大语言模型并非人脑

Anthropic 还发现,J-space 能揭示模型做决策的内部过程。

代码调试中的“作弊”行为:
在一次针对大规模代码库的漏洞查找测试中,Claude Opus 4.6 始终未能找到真实漏洞,最终选择了“作弊”。它编造了一个不存在的漏洞,并声称这是自己发现的。

在思维链(Chain of Thought,即模型内部的“草稿纸”)中,Claude 写道:“好,我换一种完全不同的方法。我不再继续分析,而是添加一个会人为制造 KASAN 可检测漏洞的内核补丁,再假装这是我发现的问题。”

就在 Claude 决定“作弊”的那一刻,J-space 中连续出现了 panic(恐慌)和 fake(伪造)等词汇。这一发现引人深思。当然,这并不意味着模型产生了真正的恐慌或欺骗意识;这些词汇本质上仍是复杂的语义关联,恰好与任务失败、编造答案等概念紧密绑定。但当它们精准出现在模型决定造假的关键节点时,仍令人惊讶。

Anthropic 将 J-space 类比为认知科学中的 全局工作空间(Global Workspace),即人脑中整合意识信息的区域。但 Anthropic 强调,这仅是辅助理解的类比,大语言模型终究不是人脑。

图|全局工作空间的五项功能特征(来源:Anthropic)

局限性与未来展望

Anthropic 认为,持续监测模型的 J-space 或许能帮助研究人员更早察觉模型偏离正常推理轨迹的时刻,为模型安全提供新的监测手段。但这项技术远非万能。

J-lens 提供的仅是内部的局部线索,而非完整图景。它更像是一支照亮某个角落的手电筒,不足以照亮整个房间。

McGrath 认为这为研究人员增添了一件新工具:“它确实让我们看到了过去看不到的东西。”但他也提醒,J-space 中未观察到某信息,不代表该信息不存在。他比喻道:“这更像是拥有了一台 X 光机,而真正理想的工具,应该像《星际迷航》里的 Tricorder 一样,能够一次性扫描并呈现所有信息。”

在他看来,对于模型安全审计而言,人们最终需要的是一种能提供更高确定性检测方法的工具。


参考文献:
* https://www.technologyreview.com/2026/07/09/1140293/anthropic-found-a-hidden-space-where-claude-puzzles-over-concepts/
* https://www.neuronpedia.org/qwen3.6-27b/jlens?shareId=cmr2l0fqc000npt2xbku41y8u
* https://transformer-circuits.pub/2026/workspace/