AI是怎样“想”出答案的?Anthropic找到了线索
创始人
2026-07-11 22:55:24


(来源:麻省理工科技评论)



长期以来,大语言模型一直像一个"黑箱":人们知道它能生成答案,却很难说清楚它在生成答案的那一刻,内部究竟发生了什么。如今,Anthropic 开发出一种名为 Jacobian Lens(简称 J-lens)的新技术,为研究人员提供了迄今最清晰的一次观察窗口。而他们透过这扇窗看到的东西,有些平淡无奇,有些则令人不安。


Anthropic 的研究人员用 J-lens 观察今年 2 月发布的旗舰模型 Claude Opus 4.6,在其内部发现了一个此前从未被观察到的隐藏区域,并将其命名为 J-space。


这个空间里存放的,是一些与它接下来可能生成的内容相关的词语,这些词语是模型在真正给出答案之前,内部正在处理、正在关联的信息。打个不完全恰当的比方:如果 Claude 是一个人,J-space 里浮现的词,就像是它开口之前脑海里正在打转的念头。


更值得注意的是,Anthropic 的研究人员发现,大语言模型内部真正进行的计算,很多时候与它声称说自己正在做的事情对不上号。研究人员认为,持续监测 J-space 中不断冒出的词语,为理解模型行为、约束模型运行提供了一个全新的切入点。


相关论文已于本周发布在 Anthropic 官网,同时 Anthropic 与开源平台 Neuronpedia 一起放出了 J-lens 的演示。面对"会织网的动物有几条腿?"这个问题,模型会先在 J-space 里走完"会织网的动物→蜘蛛→八条腿"这条内部推理链,然后才输出 eight(八)。研究人员把 J-space 里 spider(蜘蛛)的内部表示替换成 ant(蚂蚁)之后,模型的推理链跟着变了,最终改口回答 six(六)。换句话说,J-space 记录的是推理过程中被反复调用的中间概念,而不只是对最终输出的预测。


(来源:Neuronpedia)



大模型创业公司 Goodfire 的联合创始人兼首席科学家 Tom McGrath 对这项研究评价很高:“这是一项非常出色、也十分有意思的工作。”该公司同样在做理解和控制大语言模型的工具。



深入模型内部


过去几年,Anthropic 一直深耕一个叫机制可解释性(mechanistic interpretability)的研究方向,想弄清楚大语言模型究竟是怎么工作的。《麻省理工科技评论》(MIT Technology Review)也把机制可解释性评为今年的十大突破性技术之一。J-lens 正是在这条研究路线上的进一步突破,它让研究人员摸到了此前够不着的模型内部层级。


不妨把大语言模型想象成一摞书:每一本书对应神经网络中的一层,由大量负责计算的神经元组成,逐层向上传递信息。最底部几层相当于输入层,处理用户输入的文本;最顶部几层属于输出层,组织并生成即将输出的内容。这两头做的大多是信息传递、数据整理一类的基础工作,真正复杂的推理并不发生在这里。


承担计算重任的是中间的隐藏层,大量数学运算在这里持续进行,把输入一步步转化成最终答案。模型最巧妙、也最神秘的部分,就藏在这里。


图|J-space 的三项结构特征示意图(来源:Anthropic)



此前,为了窥探这些隐藏层,Anthropic 的研究人员借用了一种叫 Logit Lens(对数几率透镜)的工具:把观察位置逐层推进模型内部,就能看到模型在计算过程中,每一步最关注哪些词,进而推测它下一步最可能生成什么。


J-lens 的原理与 Logit Lens 类似,但它盯的不止是下一步最可能输出什么,而是模型在接下来一段时间内可能牵涉到的一整片词语和概念。因此,它捕捉到的是推理过程中被反复调用的中间信息。其中一部分最终会出现在答案里,另一部分则会在后续计算中被舍弃。


McGrath 解释说,模型运行时除了预测下一个 token,还会提前算出大量可能在后续生成中用到的信息。正因为如此,J-lens 才能捕捉到那些还没进入最终输出、却已经参与了推理的词语和概念。与其说 J-lens 是在记录 Claude 说了什么,不如说它照见的是 Claude 思考过程中不断浮现的念头。



模型究竟在“想”什么?


McGrath 亲自试用 J-lens 后说,大多数时候 J-space 里的内容都很普通,但偶尔也会露出一些出人意料的东西,仿佛模型内部藏着某种隐秘的思路。


论文里给出了几个例子。有的例子揭示了 Claude 的中间推理过程:计算 (4+17)×2+7 时,J-space 中除了出现 math(数学),还提前浮现出 21 和 42 这两个中间结果,分别对应 4+17 与 21×2 的运算,也就是说,模型给出最终答案之前,内部已经悄悄跑完了一整套计算。


J-lens 还能揭示模型是怎么理解不同类型输入的。研究人员输入一串字符“MSKGEELFTGVVPILVELDGDVNGHKFSVS”并问这是什么时,J-space 里立刻跳出 protein(蛋白质)、fluor(fluorescent 的第一个 token)和 green(绿色)。这串字母其实对应水母绿色荧光蛋白(Green Fluorescent Protein,GFP)前 30 个氨基酸的序列。模型不但认出这是一段蛋白质序列,还进一步联想到了绿色荧光蛋白这个具体概念。


就连一个简单的 ASCII 表情符号,J-space 也能照出模型的理解过程:字符 o 关联到 eye(眼睛),^ 关联到 nose(鼻子)和 face(脸),— 关联到 smile(笑容)。模型没有逐个字符去认,而是在内部把这些符号拼成了一张完整的脸——大模型处理文本时,始终在同步搭建更高层次的语义关联,逐字生成只是它露在外面的那一小部分。


图|ASCII 字符表情(来源:麻省理工科技评论)




大语言模型不是人脑


Anthropic 还发现,J-space 有时能照出模型做决策的内部过程。在一次代码调试测试中,研究人员让 Claude Opus 4.6 在一个规模庞大的代码库里找漏洞。模型始终没找到真正的漏洞,最后选择了“作弊”。它编造了一个并不存在的漏洞,并声称这是自己发现的。


Claude 在思维链(Chain of Thought)中解释了自己为何做出这一选择。思维链可以看作大语言模型处理问题时使用的一块内部“草稿纸”,模型会在其中记录分析过程和下一步打算。Claude 写道:“好,我换一种完全不同的方法。我不再继续分析,而是添加一个会人为制造 KASAN 可检测漏洞的内核补丁,再假装这是我发现的问题。”


就在 Claude 决定“作弊”的那一刻,J-space 里开始连续冒出 panic(恐慌)和 fake(伪造)这些词。这个发现很难不让人多想。当然,这不代表模型真的产生了恐慌或欺骗的意识。这些词本质上仍然只是高度复杂的语义关联,恰好和任务失败、编造答案这类概念绑得很紧。但当它们精准地出现在模型决定造假的那个节点上,还是很难让人不惊讶。


Anthropic 把 J-space 类比为人脑中的全局工作空间(Global Workspace),这是认知科学里的一种理论,认为人脑可能存在一个整合意识信息的区域。不过 Anthropic 也强调,这个类比更多是帮助理解的说法,究竟能延伸到什么程度,目前没有定论。大语言模型终究不是人脑。


图|全局工作空间的五项功能特征(来源:Anthropic)



Anthropic 认为,持续监测模型的 J-space,或许能帮研究人员更早察觉模型什么时候开始偏离正常的推理轨迹,为模型安全提供一种新的监测手段。但这项技术远不是万能的。J-lens 提供的只是内部的局部线索,而非完整图景,更像一支照亮某个角落的手电筒,还不足以照亮整个房间。


McGrath 认为,这为研究人员添了一件新工具:“它确实让我们看到了过去看不到的东西。”但他也提醒,J-space 里没观察到某样信息,不代表这信息就不存在。他打了个比方:“这更像是拥有了一台 X 光机,而真正理想的工具,应该像《星际迷航》里的 Tricorder 一样,能够一次性扫描并呈现所有信息。”在他看来,对于模型安全审计而言,人们最终需要的是一种能够提供更高确定性的检测方法。


原文链接:

https://www.technologyreview.com/2026/07/09/1140293/anthropic-found-a-hidden-space-where-claude-puzzles-over-concepts/


参考链接:

https://www.neuronpedia.org/qwen3.6-27b/jlens?shareId=cmr2l0fqc000npt2xbku41y8u

https://transformer-circuits.pub/2026/workspace/


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