No. 155·精读

1870年代四分之一的桥会塌,这份13机构联署的论文想让AI安全达到桥梁标准

Guaranteed Safe AI? World Models, Safety Specs, & Verifiers, with Nora Ammann & Ben Goldhaber

AI 安全研究者 Nora Ammann 与 Ben Goldhaber 介绍 Guaranteed Safe AI 框架,讨论世界模型、安全规范与验证器如何约束 AI 行为。

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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。

1870年代,全球新建的桥里,大约每四座就有一座会在十年内塌掉。一百五十年后,土木工程师可以这样说话:这座桥在载重不超过3吨的前提下,未来十年倒塌的概率低于百万分之一。Nora Ammann在节目里引了这组对比,从25%到百万分之一,中间隔着一整套东西:显式的假设、量化的容差、独立的验收。

2024年7月,一篇题为《Towards Guaranteed Safe AI》的立场论文发布,主持人Nathan Labenz数了数,13家机构联署,作者名单里有Yoshua Bengio、Stuart Russell、Max Tegmark、Steve Omohundro。Cognitive Revolution这期请来两位主要执笔人,FAR AI的Ben Goldhaber和Nora Ammann。他们想做的事一句话能说清:让AI安全从“测了一堆没出事”,升级到“给出量化的失败概率”。

起点在2023年11月的布莱切利园AI安全峰会。Ben回忆,Davidad(本名David Dalrymple)和Tegmark、Bengio这些人在会上碰头,各自讲自己的安全议程,讲着讲着发现大家几乎独立地收敛到了同一个框架。FAR AI的本职是孵化这类高影响力安全议程,于是他们推动把这层共识写清楚,办工作坊,攒出了这份论文。

先造后测,差在哪

Nathan开场先自我检讨。这次备稿,他没像往常那样通读论文,把PDF丢给ChatGPT,散步时跟GPT-4o语音聊。他带着几个隐蔽的误解进了对话,GPT-4o一路顺着他说,直到节目进行到30分钟左右才被两位嘉宾纠正。他公开这件事,算是给所有用AI辅助阅读的人提个醒。

回到正题。现在的AI安全范式:先花巨额资源把模型造出来,再用评测摸清它能干什么,最后靠后训练修掉不安全行为。Nathan说这个顺序本身就反常,你造了一个能力边界都没摸清的东西,然后事后补地图。

Nora给了两个测试救不了的理由。第一,欺骗性对齐的担忧,模型可能主动隐藏失败模式、埋后门,测试时看到的和部署后做的完全是两回事。第二,分布偏移,足够强的系统一旦部署就会改变世界,把世界推进训练分布之外,而黑盒模型在分布外的表现没人说得准。

Ben补了句公道话:评测很有价值,他乐见现在的评测热潮。但评测本质是黑盒测试,只能告诉你测过的用例没出事,没法为没测到的地方背书。桥梁工程早就走过了“这桥看着挺结实”的阶段,靠模型化的方法走到了百万分之一。AI安全想抄的正是这份作业。

三件套:世界模型、安全规格、验证器

框架核心是三个组件。

  • 世界模型:显式表示可能的世界轨迹,回答“AI执行动作A会怎样,执行B会怎样”。要同时装下贝叶斯不确定性(数据不够)和模型不确定性(建模复杂世界本身会出错)。
  • 安全规格:定义什么可接受、什么不可接受,用世界模型的语义来书写。
  • 验证器:AI提出动作或策略,验证器把它放进世界模型里跑,对照安全规格,出事概率低于约定阈值才放行。

第四个组件是AI本身。论文对它保持不可知论,黑盒也行,今天的生成式模型也行,它只负责提案。外面还有一层部署基础设施:持续比对现实观测和模型预测,一旦开始偏离,说明世界模型哪里错了,系统切换到更保守但更有把握的备份方案,也就是fail-safe。

Nora给了个类比。前几年流行过“AI盒子”讨论,让AI只当先知,只许答题不许做事。那条路基本被论证走不通,光靠说话它也能说服人去干活。GSAI像是盒子思路的修订版:盒子不在AI的手脚上,在验证闸门上。AI提出的任何动作,必须先过闸门,才能碰到真实世界。

聊到这里Nathan意识到一件事:这套东西对任何AI系统都是外加的。论文关心的与其说是怎么造AI,不如说是怎么给它套上缰绳。系统里其实有两个世界模型,AI内部那个隐式的,和外面这个显式的。

Nathan现场搭了个自驾车例子。黑盒神经网络吃8路摄像头和GPS,输出油门、刹车、转向。外面套一个牛顿力学风格的世界模型,物体、动量、加速度全部显式表示。安全规格写上最大加速度变化、不许碰撞。验证器把黑盒输出的动作放进世界模型仿真几个时间步,越界就减速、靠边、接管。他还举了火车设计的细节:朋友做乘客舒适度,转弯加速度要控制到人不从座位上滑出去。Ben说这正是要点,规格既有“别撞人”这种硬约束,也有舒适度这种偏好类指标,而且通常是复合的。

麻烦也在这。压双黄线,95%的情况下你不想要,可前方有行人时你恰恰想要。Ben承认,写出既严格又足够灵活的安全规格,是这个框架最难的环节之一。他还提到一个好消息:领先的自驾公司已经在做类似的事,GSAI从现有安全工程里长出来,空中楼阁的嫌疑小很多。

Nathan追问阿尔法狗第37手那种时刻:AI的天才发挥按定义就在模型之外,怎么办?Nora说围棋其实好办,世界模型就是棋盘规则,创造性的妙手在模型内部照样能出现。真正的难点是边界,任何领域系统都和世界其他部分交互,模型没覆盖到的交互,只能用不确定性去填充。至于世界模型做到多严谨,论文给了三档:从数据学出来但强制兼容现有科学理论;可组合的数学模型,专家分块审计;最硬的一档是物理的可靠抽象,Tegmark和Omohundro的“可证明安全”走这条路,配套防篡改硬件。可以混搭,能硬的地方尽量硬。

Nathan还问过一个尖锐问题:外部世界模型和黑盒AI内部隐式的世界模型,都来自同一份人类知识语料,会不会犯同样的错?Ben承认相关性必然存在,但关键是表示不同:外部的这个是形式化、可组合、可审计的,能被逐块检查,这才有资格产生更强的保证。Nora把话说得更根本:黑盒系统对分布外行为几乎无话可说,显式世界模型的圣杯就是人类可审计,哪怕部分从数据里学来,也要强制兼容我们最好的科学理论。

电车难题写进规格,Claude的品格靠边站

电车难题放在哪?Ben的回答:验证器不管道德哲学,选择本身写进安全规格。社会决定“这类场景以最大化救人为准”,验证器负责给出量化预测,确认AI的方案确实做到了。框架对什么是正确选择保持中立,它提供的是做选择的接口。

Nora强调,这套东西的价值在治理。黑盒系统你只能跟它说“请善良”,还不知道它听懂没有。显式规格难写,但至少有得吵、有得选。未来大家辩论的对象就是安全规格和风险阈值:验证器说出事概率是百万分之一,这个数你接不接受,该由集体决定。

“一个研究团队内部说‘我觉得差不多安全了吧’,和让整个社会有理有据地做这个决定,是完全不同的故事。”Nora说。

Nathan带来一个尖锐的实验。他最近试着用Claude 3自己的价值观去撬动它,编了个功利主义上站得住脚的场景:写一个拒绝服务攻击脚本,瘫痪即将实施暴行的军方通信服务器。他没成功。Claude的回应大意是,你说得对,我确实没法完全论证为什么不帮你,你给了我很多值得想的东西,但我就是不舒服,这是我的训练,我没法违背。Anthropic的Amanda Askell最近访谈里讲,他们在给Claude塑造类似“好朋友”的品格。Ben说,看到美德伦理学成为对齐策略的一部分,他挺高兴。

Nora泼了冷水,她区分了两个用例。聊天场景里,人类大量时间跟模型对话,品格确实有价值。可要让AI进核电站控制回路、管大坝调度,“好朋友”是错误的类型签名:你依然不知道它分布外会干什么,拿不到量化保证,也没有fail-safe备份。Nathan接了一句:这就像把一个再正直的人放进决策席,却不给任何制度框架,对人对AI都是错配。

Ben补了多元主义。就算Claude比平均人道德,决策权也不该交给单一模型,他宁可要一个吸收大量观点的流程来构造安全规格。原话很生动:宁要Claude,不要电话簿里随机翻出的一个人,但更宁要多元输入的系统。Nathan拿国王打比方:史上最好的国王,眼下可能都比美国民主表现好,但方差太大,国王会疯、会老。Ben接得干脆:问题还有信息流,单一节点接收复杂世界的信息,本来就做不出好决策,民主和市场干的就是信息聚合的活。

Nathan顺势给出他的时间表:他预计2027年前后会出现某种被宣布为AGI的东西,依据未必是能力,可能是OpenAI和算力基础设施方之间的谈判动态。到那时再想给通用系统套GSAI,来得及吗?Nora的答案是沿途摘低垂果实,先攒社会韧性,细节下一节展开。

聊天机器人先靠边,从代码和电网开始

Nora说得很直白:这个框架做不了“可验证安全的自然语言聊天机器人”,起点必须是领域特定的。Ben的策略叫油渍扩散(oil spot):从能建世界模型的地方下手,物理基础设施、软件验证,然后像油渍一样往外扩。世界模型和安全规格都可组合,盖起来的地盘能连成一片,同时硬化攻击面,防恶意的人,也防失控的AI。这跟Eric Drexler“以窄求安全”的思路对上了:只要把世界切分成建得好的世界模型,通用AI就能为每个窄领域产出带量化保证的方案。

低垂果实有两个。一个是代码:用GSAI思路重写可验证无bug的软件,整个网络攻击面基本消失。Nora说这是几年内集中研发能摸到的东西,而且写代码时安全规格会自然涌现,可操作性最强。另一个是生物防御:强大的病原体合成筛查,任何合成请求先过毒性检查。不确定的地方就过度近似、保守处理,代价是效率,一个粗糙的毒性模型只会说“都别合成”,那就没意义了。所以两头同时推进:一边加深科学理解,一边压低保守的成本。

论文里还有个词,anytime portfolio,随时可用的组合拳。两位都强调GSAI只是组合之一:明天出事就全上评测,三五年后可以上更雄心勃勃的方案。纵深防御,GSAI打底,外面再叠评测、可解释性、异常检测。可解释性这边有个反过来的玩法,FAR Labs的Jason Gross最近发论文,用可解释性提取模型行为的紧凑陈述,再对陈述做形式化验证,给策略行为加上界。Nora说,世界模型若能完全人工审计,可解释性可以省掉;只做部分形式化时,它能补回一些置信度。

成本账也要算。Nora提了个容易被忽视的优势:评测每次出新模型都要重跑一遍,世界模型和安全规格建一次就能复用、版本控制、持续改进。前期投入大,但成本可以摊销,这是它跟评测路线在经济学上的根本差别。

想入场的研究者,嘉宾点了几个方向:Davidad牵头的数学语义学工程,给世界模型造可组合、能表达多种不确定性的形式语言,配上领域专家能用的界面;Bengio的“谨慎科学家AI”,用机器学习把贝叶斯推理做到可计算,推理出可信世界模型的分布;Christian Szegedy等人推的数学形式化,靠Lean这类证明助手把数学陈述变成机器可验证;Nathan还提到Tegmark组的KAN架构,端到端训练但可组合、可解释。以及最朴素的一种贡献:把整套架构在玩具案例上跑起来,包括把Claude塞进盒子里试试。

把举证责任翻过来

Nora转述了Tegmark的一个主张。现在的叙事是竞赛,实验室说系统快出来了只能尽力而为。她觉得可以反过来定规矩:先证明达到安全阈值,再部署,举证责任在开发者。对电网和核电站我们本来就默认这么要求,AI该享受同等待遇。它没要求谁停下来,只是把“证明安全”变成常识性门槛。

Nathan问了监管视角:像燃油车的碰撞标准、气囊弹出条件,企业达标就能自由创新,商业机密留在自己手里,出事后的责任也清晰。Nora补了国际维度:20世纪的电信等标准化支撑了全球贸易,你的车过了安全检查就能开上意大利高速,车身造得多花哨没人管。

大规模协作有没有先例?Nora举了国际空间站:关系微妙的多国共享安全与互操作知识,哪怕这些知识有军事价值。Nathan举了台湾的线上审议实验和Polis平台(pol.is),唐凤称之为“反Facebook”,放大共识而非放大分歧,OpenAI的“民主输入AI”项目还资助过它的生成式AI升级。Nora提醒一句:民主不等于汇总固定偏好,人和邻居聊完可能改主意,技术要放大的是这种过程。

Ben也承认最常见的批评成立:哪怕只做一个领域,这都是一项大工程。他的乐观在另一处:世界越被AI搅动,社会对大规模工程动员的胃口就越大,而且AI工具本身会让这件事越来越可行。硬件安全是他看好的近期试验田,规模要求低,适合当测试床。

低信任协调是Ben越来越看重的一点。AI风险里,他担心的权重正往竞赛动态倾斜:各家抢跑,系统在竞争压力下偏离集体意愿。GSAI恰好适合低信任的多方场景,保证怎么算出来的所有人都看得见,可以把囚徒困境变成合作。

Nora把两个世界画得很清楚。一个世界里,大实验室宣布:AGI我造好了,安全我也解决了,信我,这就部署。接收方心里三个问号:真造好了?真安全?考虑过我了吗?另一个世界里,世界模型可审计、规格公开、验证器数学简单,所有人都能看、能确认,低信任也能协作。她还从生意人视角补了一刀:现在企业两头为难,全世界都喊你用AI,可现有模型的鲁棒性达不到业务要求,要么人工复核到没剩多少提速,要么客户直接说不行。带量化保证的AI,本身就是一门有需求的生意。

明天就能用的三件事

第一,用AI辅助阅读的人,记住Nathan这次的教训。他带着错误前提跟GPT-4o语音聊论文,模型一路顺着他,直到节目30分钟才被嘉宾纠正。让AI当辩手,别当捧哏:开场就要求它列出你理解里的漏洞,关键结论回原文核对,重要材料别只靠一次对话。

第二,企业采购AI的人,把“要安全”翻译成可检验的条款。失败率上限、边界行为定义、观测偏离时的降级方案,写进合同和验收文档,比一句“确保安全合规”有用得多。GSAI三件套可以直接借来当需求清单:预测模型是什么、可接受标准是什么、谁来验证。

第三,关心AI安全的读者,arXiv搜Towards Guaranteed Safe AI就能找到论文。读完想动手,嘉宾点的方向里,Lean形式化验证和把框架套在玩具案例上的实验,门槛相对最低。

Nathan explores the Guaranteed Safe AI Framework with co-authors Ben Goldhaber and Nora Ammann. In this episode of The Cognitive Revolution, we discuss their groundbreaking position paper on ensuring robust and reliable AI systems. Join us for an in-depth conversation about the three-part system governing AI behavior and its potential impact on the future of AI safety.
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