现象

研究发现,某些能力在小模型上几乎不存在,但当模型规模超过某个阈值后,性能突然大幅提升。

比如多步算术推理、代码生成、按指令执行等任务,在小模型上表现接近随机,但在足够大的模型上表现显著改善。

这种现象被称为"涌现能力(Emergent Abilities)"。

一个质疑

2023 年有研究提出:涌现可能是评估方式造成的错觉。

论证:

  • 很多任务用精确匹配(Exact Match)或"全对才得分"的指标评估;
  • 一个多步推理任务,模型每步有一定成功率。小模型整体成功率趋近于 0(因为要所有步骤都对),大模型则明显提升;
  • 但如果换成连续的、部分的评分指标(如逐步给分),性能曲线就变得平滑,不再有"突变"。

结论:某些"涌现"是指标的不连续性造成的,而非模型能力的真正跃迁。

这个争论的意义

它提醒我们:评估指标的选择会极大地影响我们对模型能力的判断。

用"全对才得分"的指标,会低估模型的部分能力;用过于宽松的指标,则会高估。

但也有真实的规模效应

即便去掉指标造成的假象,模型性能随规模增长仍有一些非线性的、难以从小模型外推的现象。

在实践中最重要的体现:某些能力在小模型上完全无法涌现,无论怎么训练。

这对工程决策有实际意义:有些任务(如复杂的多步推理、遵循复杂指令)确实需要一定规模的模型,用小模型替代可能行不通。

相关的可预测性问题

一个实际困扰是:我们无法可靠地从小模型的表现外推大模型的能力。

要评估一个大模型,往往必须先训练它——而训练成本极高。

应对:

  • 缩放定律(Scaling Laws):研究发现,模型性能与参数量、数据量、计算量之间存在幂律关系,可以在一定范围内外推;
  • 但缩放定律也有边界,且不同的能力遵循不同的曲线。

一个务实的态度

不必纠结"涌现"是否真实存在。

对使用者来说,重要的是实证:在你的任务上、用你的数据,测试不同规模的模型,看实际表现。

理论上的争论可以留给研究者——工程决策应该基于实测。

一个更广泛的教训

这个争论也提醒我们警惕选择性叙事:

当我们看到"性能突然跃升"的曲线时,要先问一句——是不是评估方式造成的?是不是挑选了对特定叙事有利的展示方式?

说明:本文为大模型研究的知识整理。