No. 83·精读

2亿美元、1万张H100、27个人:Imbue要把AI智能体的准确率从80%磨到99%

Imbue CTO Josh Albrecht on Creating AI Agents for Reasoning, Reliability, and Robustness

Imbue CTO Josh Albrecht 与 Nathan 讨论如何构建在推理、可靠性和鲁棒性上都过硬的 AI Agent。

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中文精读由 AI 基于原始访谈改写,非官方翻译,可能存在偏差或错误;表述以原节目为准。

一家连产品都还没发布的公司,融了2亿美元,投资人名单里有英伟达。这笔钱的一部分,会变成一个1万张H100的GPU集群。公司叫Imbue,前身叫Generally Intelligent,全职员工27人。

2023年12月初,Imbue联合创始人兼CTO Josh Albrecht做客Nathan Labenz主持的播客Cognitive Revolution。他在节目里算了一笔很简单的账:一个AI智能体如果每步动作的准确率是80%,连续执行10步,整体成功率只剩10%左右。0.8的10次方,约等于0.107。想让它替人干一整晚的活,这点可靠性远远不够。

「如果你真想让它执行更长的动作序列,准确率得提到90、99,甚至99.9。」Josh判断,未来一两年,模型在长程任务上的表现会有明显跃升。到那时,AI才算真正开始按人的期待干活。

主持人Nathan在开场白里给了这轮融资一个投资视角的注解:AI下一步有两条路。一条是继续堆算力,OpenAI、DeepMind、Anthropic这些巨头接着领跑;另一条是预训练的边际收益变得不划算,靠精细的微调、更好的检索、监督和新交互界面,把智能体做到可靠、可控。Imbue押的是后一条路,而这条路往往需要一连串灵感时刻,历史上这类突破常出自小而齐心的团队。

研究公司,一个故意含糊的定位

Josh的背景有点老派。读硕士那会儿深度学习还没火,圈子里流行的是支持向量机。他一直旁观这个领域,到2019年前后,自监督学习在视觉、语音、文本上接连跑通,他判断时机到了:机器学习终于可以摆脱那种靠大批人力标注、把正确答案喂进去的老路,转向系统自己从数据里学规律。于是他和Kanjun Qiu一起创办了Imbue。

他们从第一天起就坚持叫自己「研究公司」,刻意避开「研究实验室」和「创业公司」两个标签。Josh的解释很直白:让智能体真正会推理,这是开放的研究问题;产品该长什么样,同样是开放问题。如果一个智能体要替人连续工作好几天、花掉几百上千美元,用户肯定想知道它到底在干什么,而一个聊天框装不下这种透明度。交互界面怎么设计、怎么防止它跑偏、怎么让它不烦人,这些问题和研究问题缠在一起,拆不开。

所以他们的策略是先给自己造工具,自己用,体验痛点。Josh形容当下用大模型API搭系统的日常:改提示词、拼组件,时灵时不灵,改一下好像好点了,跑一轮评估又贵又慢。「用这些东西搭大系统,基本就是一种折磨。」

GPT-4的推理能力,是被「喂」出来的

聊到推理,Nathan抛出直球问题:GPT-4为什么这么强?Josh承认摸不透OpenAI的全部底牌,但给出了几个相当具体的判断。

第一,数据质量依然是命门,垃圾进垃圾出这条老规律没变。他推测OpenAI有专门团队清洗Common Crawl这类公开网页数据,再配上书籍、代码等高质量语料。

第二,OpenAI很可能养着一支规模庞大的标注团队,专门生产代码领域的双人对话:一个人问怎么用NumPy求矩阵逆,另一个人写出漂亮的回答,这种数据产量极大。模型面对「分布内」的问题时表现惊人,部分原因就在这里。

第三,GPT-4回答问题总爱先铺开一步步推理。Josh点破:这种链式思考的风格已经被烘进训练数据,一部分是RLHF的自然副作用,一部分大概是有意引导,让模型沿着更容易答对的轨迹走。

学术圈这边还有思维树、思维图、多次采样看答案一致性等各种玩法。Josh最感兴趣的一类,是在推理阶段花更多算力,用更长的计算换更高的准确率。这里有个关键区分:聊天场景下,用户不可能干坐着等模型多算20秒换来10%的提升;但如果智能体是替人通宵工作,耗时根本无所谓,推理期算力就成了可以随便花的预算。Nathan说这让他想起Noam Brown的Cicero,那个把外交桌游打到人类水平的AI,核心洞察之一就是运行时算力能换来质的提升。

模型学到的是世界,还是语言的巧合?

这期节目最有嚼头的部分,是Josh和Nathan关于世界模型的分歧。Ilya Sutskever有个著名说法:训练语言模型预测下一个词,它学到的其实是产生这个token的整个世界的表征。Josh不同意这么乐观的表述。

「它确实学到了一种表征。但表征有很多种,有的好,有的差。大多数transformer学到的表征,和现实并不对应。」

他的证据很扎实。Anthropic的Chris Olah团队2023年发表了关于单语义性的论文,用稀疏自编码器把模型内部特征拆开给人看。那些特征长什么样?「这串字符像不像base64」「这段文字是不是希伯来语」「数学语境里的the、物理语境里的the、社科语境里的the」。全是语言统计共现的碎片。

Josh举了个例子:在Python里把print和length互相赋值,让length当打印函数、print当求长度用。人看一眼就知道这很怪,但能跟上思路。语言模型会彻底崩掉,因为它从没见过print出现在求长度的位置上。transformer学到的是词的共现规律,我们关心的任务恰好大多能用这些规律解出来,仅此而已。

加法是更干净的例子。transformer学加法,学到顶也就是模加法,在一个古怪的三角函数空间里绕一圈再算,无法像人一样泛化到任意长度的加法,这一点可以被证明。但Imbue的朋友、研究者Hattie Zhou最近有篇论文:只要在输入里加一种前缀标记,改变信息的结构,transformer就能学到真正的进位加法算法,而且能泛化。表征好不好,很大程度取决于怎么组织喂给它的数据。

多模态在Josh眼里扮演的正是前缀标记的角色。看一张猫的图片,再读一堆关于猫的故事,模型被迫收敛出更接近现实的表征。他最看好的是视频,尤其是带因果交互的第一人称视频配上好的文字描述:要同时预测长视频里发生了什么、还要和文本对得上,数据对表征的约束会强到模型不得不学出更通用的东西。不过他提醒,这是条更长的路,一年之内未必看得到。

推理和知识能不能分开?Imbue内部做过一个玩具实验,用所谓「爱因斯坦谜题」测模型:Billy、Sally、Jenny各有一样东西,颜色是红蓝绿,给一堆线索,推理谁拿着红色的。结果小得离谱的transformer都能做得很好,问它别的全废。Josh倾向于把推理理解成一组启发式和技能,是变换信息的方法;没有信息可变换,推理也就无从谈起。至于真正新颖的「灵光一现」时刻,他觉得那不会是某个离散的突变,模型在蛋白质结构里找到的那些人类缺乏直觉的模式,已经算得上有趣的雏形了。

Imbue自己还发过一篇更硬核的论文,研究自监督图像学习的「台阶现象」。起因是实习生发现损失曲线带着奇怪的缺口。他们把CIFAR-10上的自监督学习简化到能解析求解的程度,理论和实验对上了:特征是一个接一个突然上线的,先学会用颜色区分图片,再是对比度、亮度,全是些「笨」特征。背后的框架是核学习与特征学习之分:支持向量机这类经典方法的相似度度量是固定的,深度学习的度量会随训练演化,这正是它更强的原因;无限宽网络近似(神经正切核)恰好丢掉了这个演化,所以永远差一截。同事Jamie还证明了一个漂亮的守恒量:模型的学习能力像物理里的动量,总量有限,得按重要性分配给各个特征方向。

强化学习开不了门,写代码才是内环

Imbue的研究轨迹能解释他们为什么押注代码智能体。一年半前,他们做了一个程序化生成的虚拟世界给强化学习智能体练手,为了压成本,把环境速度做到了Minecraft的100倍左右,工作发在NeurIPS上。

结果很有戏剧性。智能体确实学会了开门,哪怕门上有复杂的锁和横杆。但过程是贴着门又蹦又蹭,瞎撞到偶尔成功,之后慢慢磨出更高效的开门策略。那和人完全是两码事:人转把手、拉开门,是因为理解了机构的运作原理。

Josh由此把话题拉回人身上:人掌握绝大多数任务靠的并非强化学习,你不会为了拿博士学位把读博重试一万遍。人靠的是规划、预判和逻辑推理。所以Imbue把重心转向写代码、推理、浏览器和桌面操作这类有规划成分的任务。强化学习没被扔掉,它适合搞定「该点哪个按钮」这类底层动作,和规划是互补的两层。

代码的位置之所以特殊,还有另一层原因。Jim Fan团队的两篇论文给了Josh很大启发:Eureka用GPT-4写奖励函数,教会机器手转笔;Voyager让智能体在Minecraft里把技能写成代码存进技能库。共同点是,写代码本身就能让智能体变强。他的判断更进一步:未来大部分新代码会出现在智能体的内环里,帮它们优化自己的提示词、挑选few-shot示例、从经验里自动抽取规律。

真实任务的复杂性,Josh用Stripe打比方:不就是网上收个钱吗,怎么需要那么多人?因为细节多到吓人,所有真实任务都这样。今天的自动驾驶系统之所以僵化,是因为任务拆解全靠人提前做完,写死了。未来的智能体要能自己拆解,而且是动态的:发现某个环节的语言模型在干蠢事,比如明明在做加法,直接换成调用Wolfram Alpha或计算器,速度立刻上来。系统会持续自我优化,这是人工拆解的自动驾驶系统做不到的。

至于那笔2亿美元背后的demo,Josh透露了大概:他们针对若干学术数据集做了一套自动拆解问题的流程。以Meta的ANLI数据集(对抗性自然语言推理)为例,里面有大量专门坑模型的问题。比如文本说某首歌由X和Y共同创作,问它是不是只由X创作,模型顺着「just」就答了是。把问题拆成「这首歌的作者都有谁」再回答,答案变得显而易见。整套拆解流程其实不复杂,效果却好得惊人。后来学界发表的思维树等工作和他们的做法高度相似,这让Josh确信这条路是通用的。当时demo混合了自研模型、开源模型和GPT-4、Claude,哪块用哪个,看速度和效果,GPT-4并非处处更优。

不追最大模型的算力账

1万张H100怎么用?Nathan在节目里现场算了一笔「复现GPT-4要多久」的账:假设GPT-4训练总计算量是10的25次方FLOPs,按FP8精度下一张H100约4乘10的15次方FLOPs算,1万张卡理论上三五天就能凑够。Josh纠正了他的假设,FP8训大模型还跑不动,然后给出自己的估计:GPT-4大概用了3万张A100,训了三到五个月,是个8专家、每个约2000亿参数的混合专家模型。

但Imbue的策略并非把集群当成对准单一目标的巨型激光器。Josh引用MosaicML的测算:300亿参数的模型吃6000亿token到Chinchilla最优要一个月;换算到4000张H100的集群,2000亿参数的模型大约45天能训完。他盯上的是GPT-4技术报告里的困惑度曲线:用百分之一的计算量,性能只损失一点点。

「如果要在一次训练上花10亿美元,我宁愿只花1000万,然后把性能在别的地方补回来。哪怕只提升三五个百分点,差别都是巨大的。」

他的底气来自实践:微调过的Llama在不少任务上表现超过GPT-4,而且小模型需要的数据也少得多。顺带他给想训大模型的人提了个醒:FP8目前只适合小模型,模型越大越容易发散,精度误差会咬人,几百万美元的实验别轻易上。

集群本身也有讲究。他们和新的算力供应商Voltage Park合作,卡是对方买的,Imbue按较短周期使用,芯片的完整寿命归Voltage Park。好处是Imbue不用把2亿美元全砸进硬件。

支撑这套打法的另一个武器是CARBS,Imbue自研的成本感知超参数优化器,全称Cost-Aware Robust Bayesian Search。它把贝叶斯优化和自然进化策略粘在一起,让程序自己决定下一组该试什么参数。人面对10到12个超参数的高维空间根本无从下手,CARBS还能自动避开显存溢出的崩溃区域。现在的用法是:按下启动键,睡一觉,醒来看到一整条曲线,各参数如何影响scaling一目了然。Josh说这东西早就赚回本了。

27个人的公司,怎么同时开这么多条线

虚拟环境、代码智能体、超参数优化器、可解释性研究、政策参与,全是一家27人公司同时在做的事,周二刚入职一位招聘官,官网上的26张脸变成了27张。听起来散,Josh的答案是这一切都拧在一起。

他们每个季度全公司坐下来,一起往一个Google文档里打字:上季度干成了什么、搞砸了什么、在担心什么、兴奋什么,然后收敛出少数几件事。CARBS是加速所有实验的基础设施;NTIA分析则是本季度目标「造自己真正会用的工具」的一次实战。那个项目用语言模型逐条分析了美国商务部NTIA征集的数千条AI监管意见,再抽一小部分让人工读,对比两边答案,检查模型有没有系统性偏差。结论:只要问题设计得当、加上人工校验,语言模型可以胜任大规模文本分析。顺带发现了意见里的高频主题:艺术家最关心版权侵权和经济冲击,其次是价值观、隐私和虚假信息。

安全上,Josh的态度是务实的工程派。他觉得英国AI安全峰会和拜登的行政令比预想中克制,重点放在测量、调查和网络安全、生物风险这类具体问题上,方向是对的:该做的是把细节工作做好,而非推倒重来搞一个大而全的新机构。联合创始人Kanjun Qiu代表公司去了峰会。至于长尾风险,包括中国在内的国际协作意愿让他感到鼓舞,用他的话说,「没人想灭绝」。

团队会扩张,但刻意慢:每年翻一倍,目标是两三百人的高杠杆公司,一个招聘协调员背后站着一群智能体。Josh预计,这轮融资之后,公司花在算力上的钱会超过花在人身上的钱,而且差距会越拉越大。

明天就能用的三件事

这期节目信息量很大,挑三条马上能用的:

  • 把长任务拆开算成功率。用大模型搭自动化流程前,先数清楚链条有多少步,用0.8的n次方估一下整体成功率。你会立刻看清,预算该花在提升单步可靠性上,还是砍掉步数上。
  • 模型答错时,先改问题的结构再换模型。把问题拆成几个子问题分别问,再拼回最终答案,ANLI里「作者都有谁」那个例子就是模板。拆解方式往往比换更强的模型更管用。
  • 给不赶时间的任务开推理期算力。能通宵跑的活,就让它多采样几次、多验证几轮,用时间换准确率。聊天窗口里等不起的优化,批处理场景下全是免费的。

Josh在节目末尾留了一个判断:未来一两年,我们会看到智能体真正开始像人期待的那样完成长任务,那会是个「有趣的、怪异的世界」。1万张H100已经在路上,验证这一天不用等太久。

In this episode, Nathan chats with Josh Albrecht, CTO of Imbue. They discuss how to create agents for reasoning, reliability, and robustness. If you need an ecommerce platform, check out our sponsor Shopify: https://shopify.com/cognitive for a $1/month trial period.

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TIMESTAMPS:
(00:00:00) – Episode Preview
(00:07:14) – What does it mean to be a research company?
(00:10:25) – How is the reasoning landscape these days and how might it evolve?
(00:11:03) – Data quality is highly important
(00:21:15) – What’s the difference between good features and a good world model?
(00:27:31) – The impact of new modalities on reasoning
(00:29:15) – How much can reasoning and knowledge be separated?
(00:45:13) – Imbue demo and are they building their own LLMs or using others?
(00:49:37) – Does Imbue have a deal with Nvidia?
(00:57:48) – Carbs framework
(01:12:57) – Imbue’s involvement with policy and and AI safety
(01:16:23) – Takeaways from AI Safety Summit and Biden’s Order

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