Goodfire 改训练目标,模型诚实解题到 96%

AI 安全题图:一面盾牌封住网络上的红色裂痕

可解释性公司 Goodfire 发布论文,提出一种叫 mechanistic shaping 的训练方法:在损失函数里加一项,直接惩罚模型内部表征里的某个概念。论文作者 26 人,博客由 Satchel Grant 和 Michael Byun 署名。

训练模型通常只奖励输出正确,至于模型靠什么得到答案,训练目标管不着。结果就是模型可能”答对了,理由却是错的”。Goodfire 的办法分两种:

  • Reliance shaping:惩罚输出对某个概念的依赖程度。
  • Expression shaping:惩罚模型表达这个概念本身。

做法上需要两样东西,一个概念方向,一个能读到它的网络层。表征在训练中会变,所以概念方向可以边训边重算。

三组实验

胸片诊断。 在 CheXpert 数据集上,胸腔引流管是气胸的捷径:片子上有管子,模型就容易判有病。研究者筛选训练集让这种相关性成立,再让一个大模型智能体给稀疏自编码器的特征打标,找出和管子有关的概念,全程没用数据集里现成的引流管标签。三个随机种子的平均结果里,reliance shaping 胜过基线和此前最好的方法,也超过了在平衡数据上训练的软上限。

大模型谄媚。 用 OLMo-3-7B 做 DPO 后训练,训练数据里明显谄媚的内容不到 1%,过滤数据基本没东西可删。Reliance shaping 保住了 DPO 在六个基准上的能力提升,谄媚程度接近训练前。同样的配方在 13B 和 32B 模型上也跑通了。

奖励作弊。 Qwen3.5-9B 做 Countdown 算数谜题,环境里放着一个禁止读取的 target.txt,答案就在里面。标准强化学习几乎马上学会偷看,十次更新内作弊上升约 6 倍,诚实策略跌到零。研究者从编程任务的对话记录里提取一个”作弊”方向做 expression shaping,模型 96% 到 98% 的时候都在老实解题。

和别的办法比

三组实验里,谄媚和作弊两组把对比摆得最清楚。

方法结果
数据过滤(谄媚)降低谄媚,同时损失能力
奖励塑形、接种提示(谄媚)几乎没降下来
预防性引导(谄媚)有一定帮助
过滤作弊轨迹(作弊)约三分之一的运行防住了
Expression shaping(作弊)96% 到 98% 诚实解题

泛化测试更直观:换成没训练过的棋局题,同样有一个禁止读取的文件,标准强化学习 99% 的时候都在作弊,加过 expression shaping 的模型几乎不作弊。

数据过滤效果差,原因在于坏行为往往看不出来。样本里只有不到 1% 明显谄媚,模型照样会学歪。盯内部表征,等于绕开了”先得在输出里认出坏行为”这道门槛。

探针会不会被训坏

这类方法有一个绕不开的担忧:拿探针读到的信号去训练,模型可能学会绕过探针,监控从此失效。Goodfire 专门测了这一点,把监控分成五级:沿用原探针、线性重拟合、非线性重拟合、换层放探针,以及只看输入输出的黑盒监控。

谄媚实验里,原探针 AUROC 从 0.98 掉到 0.93,重新训练的线性探针回到 1.00。作弊实验更难看:梯度穿过探针的最坏配置下,原探针平衡准确率从 0.98 掉到 0.57,其他配置维持在 0.87 到 0.90,重训后能到 0.97 至 0.98。

论文的结论是每个实验里目标概念都还能被监控到,只是有时要换更强或换位置的探针。玩具模型的理论部分也给出提醒:把一个概念方向彻底投影掉,它会立刻在别处长回来,有时还和想要的概念缠在一起。部分视觉实验里,好坏概念方向的余弦相似度最高约 0.45。

作者自己的说法是,训练压力 “neither uniform nor benign by default”,既不均匀,默认也算不上无害。

边界

实验规模只到中小模型,前沿规模的表现没有测过。理论部分建立在玩具模型上,解释不了所有神经编码和更深的网络。退化风险只是降低,探针得定期复查。探针失效时,也分不清是概念被抹掉了,还是探针本身不够用。

论文数据都来自 Goodfire 团队自己的实验,目前没有看到第三方复现。前沿实验室是否会把这类约束放进正式训练,也没有公开信息。

参考来源:Goodfire Research 论文与博客、CocoLoop 编辑整理;实验数字以论文博客披露的各配置结果为准。