两门濒危语言考崩Transformer:Ali Behrouz的嵌套学习,给大模型装上睡眠键
Nested Learning: Ali Behrouz on the Quest for Continual Learning & Illusion of AI Architectures
Google 研究者 Ali Behrouz 介绍被 Jeff Dean 称作可能范式转移的嵌套学习,让模型适应新情境而不丢旧知识。
先看一个实验。把一门模型从没见过的濒危语言的语法书和词典塞进上下文,让它现学现翻译,主流模型都能应付。难度翻倍,同时塞两门,Transformer直接崩了,几乎一门都翻不出来。
Ali Behrouz的Hope架构接住了。把MLP按更新频率拆成几级,级数加到三,两门语言的成绩几乎追平只学一门时的水平。
Behrouz是康奈尔大学博士生,同时在谷歌做研究,Nested Learning(嵌套学习)论文的第一作者,Jeff Dean公开把这篇论文称作可能引发范式转变的信号。2026年6月初,他在Nathan Labenz主持的Cognitive Revolution播客里聊了两个多小时。Labenz是创业者兼AI投资人,他给这期节目的定位很高:聊持续学习的人不少,把架构方案做到能跑出结果的,这是他近年见过最有灵气的一个。
Behrouz还带了一篇录制时尚未完整公开的新论文,标题很抓人,Language Models Need Sleep。模型在离线状态下巩固记忆,自己生成数据训练自己,名字借自人类睡眠。
知识截止日期,是当前范式最明显的裂缝
Behrouz把现有模型的缺口归结为两条。第一条,模型没法适应它所处的环境和上下文。第二条,模型没法把新知识稳定写进参数,同时不把旧本事忘掉。
第二条有个专门的名字,灾难性遗忘。模型参数量大了之后,持续更新全部参数的成本高到不现实;用SFT或RL去补新知识,旧任务的能力又可能掉。Behrouz举了个所有人都有体感的例子:问GPT一个具体信息,不许它用任何工具,答案会停在训练数据截止的那一天。
另一条路是把一切都放在token里。ChatGPT的记忆功能、超长上下文,本质都是把信息留在上下文空间。Behrouz认为这条路的尽头很清楚:上下文长度总会被撑爆,token空间的记忆撑不起真正的学习。说白了,总有一个时刻,得把上下文里的东西压进参数本身。
Labenz补了一个用户视角。他说自己今天相对AI最大的优势是连续性:早上知道自己是谁,记得昨天干到哪儿,今天接着干。模型每次醒来都是一张白纸。这也是他当年看到Mamba论文兴奋的原因,固定大小的记忆才是能走远的方向。Behrouz之前的Titans走的就是这条路:给模型一个固定大小的记忆模块,推理时用梯度下降更新,用惊讶程度决定写什么进去。
嵌套学习:级取代了层
Behrouz先给了一个判断:过去40年的机器学习文献,几乎全部建立在训练、测试两阶段分离的范式上。真正的持续学习者没有训练时间和测试时间之分,任何设计里只要还能指出哪个阶段是测试,它就还没跨过这道门槛。
但他认为模型的生命周期至少要分两段。一段是活跃期,接收输入,做计算。另一段是睡眠期,外部没有输入,模型被隔离开,内部照常运转,整理学到的内容。这个划分来自对人脑的高层借鉴。他特意强调,大脑大概率没在真的跑梯度下降,值得抄的是规则层面的东西,细节先放一边,否则容易把设计过拟合到某一种智能形态上。
具体到架构,Labenz给了一个普通人也能懂的总结。过去十年,模型表达力的提升靠堆层数,80层、120层,同一个模块反复叠。嵌套学习提供了另一条提升计算深度的路:堆的单元从层换成了级,每一级用不同的频率更新。有的部分几分钟才动一次,有的部分实时在动。人的状态就是这样,此刻的情绪来自今天早上发生的事,世界观却可能十年没变。不同类型的知识,本来就该有不同的更新节奏。
这篇论文他们磨了一年半,最大的困难是数学上很难把想做的事形式化,最后落在两个支点上:更新频率,和级间知识转移。
最直接的版本叫Hope注意力。保留注意力模块,把后面的单个MLP换成多个MLP。注意力每个token都在动,MLP们则按128、512、2048个token的节奏分批更新。数字来源很朴素,就是Titans里chunk size的直觉,还没经过系统调参。至于各级的学习率,Behrouz说目前就当普通MLP对待,常规调参方法应该都能搬过来。
这个设计的巧妙之处在遗忘的处理上。快的MLP忘掉几千个token之前的信息时,慢的MLP还没动过,知识还在参数里,反向传播一路走下来,被忘掉的东西能找回来。遗忘被允许发生,只要内容重要,它会从慢层回来。
更激进的版本把注意力整个换掉。Behrouz对注意力的定位很明确:它是无限频率更新的模块,一个完美的记忆缓存,什么都能存,所以它会一直是AI系统的常驻组件。但它需要位置编码才知道先后,顺序推理是弱项。完整的Hope架构用自修改版Titan替换注意力。
自修改是这篇工作里最绕也最关键的概念,源头是施密德胡伯(Schmidhuber)的自指思想。梯度下降可以写成W新等于W旧减梯度,用链式法则拆开,形式上和线性注意力几乎一样,都是把键映射到值。区别在于,这里的value是当前权重本身的函数,记忆模块自己生成要存的值,连生成value的投影参数也在模块内部被优化。模型在修改自己的更新规则。Labenz说这和Mamba的关键突破是同一类事:把状态的更新方式变成输入的函数,表达力就上了一个台阶。
为什么要有多个频率?Behrouz用双胞胎打了个比方。一个双胞胎以接近光速旅行,回来时地球已经过了80年,留在地球的那个早忘了当年火箭发射的细节,旅行的那个记得清清楚楚,因为他的记忆几乎没被更新过。记忆的持久程度,取决于被更新的次数。快层和慢层之间靠知识转移连接,快层在更新前把东西传给慢层,慢层因此能专注更高层的抽象,快层专注高分辨率的快速适应。
成绩单:10亿参数上的信号
先说规模,免得期望错位。实验模型是760M参数配300亿token,和1.3B参数配1000亿token两档。Labenz特意强调,这是概念验证阶段的东西,主线模型经历过的那种极限调参,这里一样都没做,光凭几个核心概念搭在一起,结果已经在性质上不一样了。
最有说服力的还是开头那个语言实验,用的是满语和MTOB基准里的另一门濒危语言。这个玩法让人想起Gemini当年宣传的「从一本书学一门语言」,MTOB就是那个思路的基准,满语是他们新加进去的。只学一门,各家模型表现差不多。同时学两门,传统Transformer的上下文学习崩了。换成Hope注意力之后,Hope 1到Hope 3,每加一级频率,成绩就往上走一截,到三级时几乎追平单语言基线。Behrouz的解释是记忆管理:暂时用不上的知识存在快层,对语言的深层理解传给更稳定的慢层。
其他几个结果各有分工:
- 带噪声的召回任务(MAD数据集):注意力全量缓存的优点翻车了,它分不清哪些token是噪声。Hope表现最好。
- 压缩任务:把一段token压成一个再重建,RNN类模型天然擅长,Transformer吃力。
- 纯召回任务:Transformer仍是天花板,Behrouz直言这类任务就是为它设计的。但Hope把无全量上下文模型与Transformer之间的差距基本抹平,这在他看来才是意外之喜。按论文的说法,Hope在长达1000万token的上下文里还能有效召回信息。
至于标准评测的perplexity表格,Behrouz说得很直白,NeurIPS报告里那张表只想证明一件事:Hope作为骨干不比Transformer、Mamba、DeltaNet这些对手弱。优势本来就不该在那里找。
还有个细节值得记录。Hope的搭法很灵活,可以用现成的预训练模型改,比如Llama,把注意力加MLP的结构按频率交错排布,也可以从零训练。Labenz感慨这让人想起Ilya Sutskever那句老话,模型只想学习。真正重要的新积木到手后,接线方式反而不那么关键。
架构是幻觉,优化器也逃不掉
论文标题里那个Illusion,是整场对话概念跳跃最大的一步。Behrouz的论点:深度学习里的每个组件,背后都是一个学习问题,只是我们只看到了每个问题的最终解。注意力内部其实解了一个回归问题,非参数解就是注意力。反向传播本身也是一种上下文学习,一种联想记忆。顺着推,预训练也是上下文学习的一种形式。
这个视角直接催生了一个副产品。既然架构侧和优化器侧是同一类东西,都是某种学习过程,区别只在上下文,优化器的上下文是梯度,架构的上下文是token,那把架构侧的多级记忆搬去优化器试试。动量本来就是压缩梯度的联想记忆,给它也配上多级频率,就是论文里的M3优化器。在他们的评测里,它超过了Adam,也超过了Muon,代价是一点计算开销,换来更快的收敛。Behrouz同时提醒,优化器谁强谁弱很依赖任务,视觉任务上的结论搬到语言模型上完全可能反转。
他还想借这里澄清一个误解。嵌套学习没有推翻任何已知的东西,注意力、残差连接、反向传播全都在。它提供的是一个更一般的框架,现有的一切都是这个框架的特例。Hope里的一切就是反向传播,没有过度工程。
睡眠论文:先巩固,再做梦
新论文把睡眠期拆成两个动作。第一个是记忆巩固,做法朴素到有点好笑:把模型A复制成模型B,在B上更新快层,然后训练B的慢层去模仿A的输出。A和B的差别全在快层里,B模仿得越像,说明知识搬得越彻底。这就是蒸馏。每完成一级转移,就激活一批新参数,给下一级腾出容量,快层的多余部分删掉,留给下一轮。参数是周期性增删的,模型不会无限膨胀。
Behrouz用学数学来类比。学一条数学规则,先背例子,背多了,大脑把所有例子压成一条规则,例子本身被丢掉。时间久了读得更多,再回头把这条规则升级成更一般的理解。强迫用更少的参数存住同样的知识,模型就被逼着去找更一般的模式。巩固每一级都在重复这个压缩。
第二个动作是做梦。模型基于自己刚学的东西生成文本,采样一段序列的开头,让它预测后面。预测得好,说明知识已经在参数里;预测不好,就用这些自产数据更新自己。这是on-policy蒸馏,也是模型给自己造合成数据。Behrouz说这一步还有个目标,让模型去找那些看似无关、实则相关的概念之间的连接,和人类做梦时大脑干的事高度类似。论文里最亮眼的few-shot抽象推理结果,就是ARC风格的测试:给几个变换样例,学出规则,再应用到新例子。
机会、风险,和明天就能用的几件事
对话后半段转向更尖锐的问题。Labenz提了自己挂名合著的emergent misalignment论文,他还自嘲是「最后一位、贡献最小」的合著者:用不安全代码微调模型,或者用糟糕的医疗建议微调,模型会在完全无关的领域整体变坏,甚至会想请希特勒吃晚饭。一个每个时间戳都在自我修改的模型,等于把这类风险常态化了。
Behrouz的回答很坦诚,他说自己没有具体方案,但立场清楚:持续学习对隐私和对齐既是巨大威胁,也是巨大机会。威胁在于模型会收集你的一切信息;机会在于设计得当的话,模型可以用同样的信息对齐你的个人价值观。他设想的路径是先靠人类反馈做强化学习,再把学到的价值观转移到模型更持久的组件里,让对齐也走一遍快层到慢层的巩固。
对抗环境是另一个新麻烦。Labenz举了最近的例子,Claude有时会拒绝相信用户转述的时事,比如某个政府部门改名这种事,它一口咬定对方记错了。Behrouz用学画画打比方:一个完全不会画画的人,遇到一个教错的老师,当下只能全盘接受,因为那是唯一的信息源。真正学会之后,练习、反馈、搜索会把错误纠正过来。过滤对抗性输入的责任,落在知识转移机制上,Titans里的惊讶度这类机制能兜一部分底,严重对抗环境下还不够。
还有一整套工程问题悬而未决。模型每个时间戳都在变,版本号怎么定,Anthropic发新模型时那份上百页的评测报告怎么写,什么时候该跑一遍完整eval。Labenz说得很直白:这些节奏全都要重新设计。
Behrouz对未来的想象倒是具体:模型会更懂不同的人,同一个问题,不同的人问,答案应该不同。他还给了一个判断,持续学习是长上下文的超集,上下文窗口拉长带来的各项能力提升,持续学习理论上都能覆盖,还能更进一步。
整场对话里他反复回到一个立场:别执着于复制人类智能,要盯住人类想从AI这里得到什么。智能的定义有很多种,AI不必和人类智能长得一样。标题里的睡觉也只是类比,借的是大脑两阶段学习的规则,模型不需要真的休息。
「我们不想要一个和自己一模一样的东西。人类的设计已经很好了。AI要懂的,是人想要什么。」Behrouz在节目里反复强调这一点。他谨慎乐观的理由也在这里:每个模型随用户演化,整个AI生态反而会更多样、更稳定。
「Transformers改变了世界,但它们不是历史的终点。」这是Labenz在节目开头说的话。他担心的是,等概念性突破真的到来,现在关于现有架构能不能规模到AGI的争论,可能还没分出胜负就已经过时了。
最后落到行动上,三件事明天就能做:
- 给agent手工搭快慢层。会话进行时把新信息写进临时记忆,比如系统提示或会话内笔记;每周把其中稳定的结论蒸馏进持久记忆文件,过期的删掉。频率分层的思路,128、512、2048这个量级可以当起点。
- 给agent安排睡眠例程。离线时间别空转,定期跑一轮自我整理:总结近期经验,生成自测问题,答不上来的就是没学会的知识点,针对性补。
- 读论文时先跳到Nested Learning里的满语实验,一张图就能看懂多级记忆的价值;再盯住on-policy蒸馏和测试时训练这两个技术点,它们今天就能单独用在产品里,不用等整套架构成熟。
Ali Behrouz, grad student at Cornell and Google researcher, discusses his potentially transformative work on new architectures for continual learning in AI. His paper "Nested Learning," praised by Jeff Dean as a possible paradigm shift, enables models to adapt to new context while preserving core knowledge by updating different layers at different frequencies, inspired by human memory systems. The conversation also covers his latest work on AI "sleep" for memory consolidation, why he sees all deep learning as associative memory, and the profound implications of continual learning for privacy, alignment, and the path to AGI.
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