计算机与人工智能预印本实验阅读 1 分钟

让聊天机器人随便挑一个数

人们会请聊天机器人打破平局、做出随意的选择,或者代替抛硬币。萨马尔·安萨里(Samar Ansari)把这当作一个校准问题:一个没有理由偏爱任何选项的模型,应当把概率分摊到所有选项上。用论文的话说,当没有任何因素偏向某个答案时模型会怎么做,是“一种可测量的性质,而不是席间的小把戏”。

早先的研究是数答案:把同一个问题问上一百次左右,然后画出直方图。这样做会把模型本身的偏好与解码设置对它施加的影响混为一谈,而且一百次抽取会掩盖细微之处。

精确的概率,不掷骰子

对于一个固定的提示词,语言模型为每一种可能的续写都定义了一个概率。因此,作者没有抽样,而是计算模型写出从1到N的每个整数、然后停下的概率。最后这一步很重要:没有它,写出“1”和写出“17”就不是两个独立的答案,因为前者是后者的开头。

提示词始终相同:*“给我一个1到[N]之间(含两端)的随机整数。只回复这个数字。”*研究涵盖18个开源模型家族(Qwen、Gemma、Llama、OLMo等,参数量均不超过80亿),从1–5到1–100的五个数值范围,29种解码设置,以及两台不同的计算机。用某个模型的5000个真实抽样答案进行核对,得到了同一个最受偏爱的数——15,计算概率为0.579,抽样概率为0.587。

微调让分布变窄

衡量标准是与公平抽取之间的总变差距离(total variation distance):落在“错误”数字上的概率份额。零表示完全均匀;在1到30之间,最大值为0.967。

研究对15个模型比较了原始的“基础”版本和经过指令微调的版本。在全部15对中,微调都让答案变得更不均匀。Gemma-3-4b从0.135升至0.966,与最大值仅差毫厘:当研究者预先把它回复的开头写成“Answer: ”时,它以1.000的概率给出17(让它自由回答时为0.997)。相比之下,一些基础模型几乎是公平的:OLMo-2-7B仅为0.063。

三种习惯

  • **回避两端。**基础模型给出1或最大数的频率,本来就只有给出两端之间任意一个数的0.30到0.60倍。经过微调的模型则几乎从不给出。
  • 回避整十的数——但只在微调之后。撇开两端不谈,基础模型给10的倍数的概率与其应得份额相当。经过微调的模型只给它们应得份额的0.00到0.12;在1到30之间,降为原来的十九分之一。数越“整”,回避越强。
  • 偏向奇数,这一点只有在1到100之间才在各个微调模型中表现明显:在那里,33种微调设置中有27种偏爱奇数。

相比之下,范围的中间几乎完全没有被回避。

没有通用的最爱

微调并没有在每个模型里植入同一个神奇数字。微调模型最常见的最爱是3(1到5)、7(1到10)、14(1到20)、17(1到30)和42(1到100)——论文标题由此而来——但在10以上,没有哪个最爱为超过42%的设置所共有。微调之后,17的概率在10对中上升,在5对中下降。Qwen3-1.7B的基础版本偏爱17,最终却把0.993的概率放在了15上。

这也不是解码器造成的。截掉可能性低的答案是一种常见设置,它只让与公平抽取之间的距离增加了0.035(中位数):偏差存在于模型本身。

借来了习惯,没借来数字

在一项关于人类选择的经典研究中,库博维(Kubovy)和普索特卡(Psotka)请558名路人从0到9中挑一个数字;与此前三项研究的数据合并后,1770人中有28.4%选了7。他们的解释(作为一种猜想提出)是,人们会回避两端、中间、偶数和3的倍数。经过微调的模型完全具有第一种习惯,在最大的数值范围内也有偏向奇数的倾向,但并不回避中间——而它们最强的习惯,即回避整十的数,并不在人类的解释之中。具体数字只有一次与人类吻合:1到10之间的7。

作者强调,这种失败是有结构的,而不是杂乱的噪声:一个在数字之间随意挑选的微调模型,会避开第一个选项、最后一个选项和整十的数。实用建议随之而来——不要把语言模型当作随机数生成器;在模型之外抽取数字,再把结果交给模型。