谷歌大腦之父首次坦白！茶水間閒聊引爆萬億帝國，AI自我突破觸及門檻

編輯：KingHZ 桃子

【新智元導讀】剛剛，AI界傳奇Jeff Dean深度訪談重磅放出！作為谷歌大腦奠基人、TensorFlow與TPU背后的關鍵推手，他親述了這場神經網絡革命的非凡歷程。

剛剛，「現代互聯網架構之父」Jeff Dean的最新對談流出。

這位AI領域的傳奇，是Google Brain的奠基者，也是推動神經網絡走向規模化的關鍵人物。

從讓神經網絡「看懂貓」的重大突破，到TensorFlow與TPU的誕生，他的故事幾乎是一部AI發展史。

在最新一期「登月播客」（The Moonshot podcast）深度訪談中，Jeff Dean回顧了個人成長經歷、Google Brain的早期故事，以及他對AI未來的思考。

節目中，他揭祕了他本人所知的一些細節和趣事：

· 小時候，Jeff Dean打印了400頁源碼自學。

· 90年代，他提出「數據並行/模型並行」概念時，還沒這些術語。

· Google Brain的最初靈感，竟然是在谷歌的微型茶水間與吳恩達的一次閒聊中誕生。

· 「平均貓」圖像的誕生，被Jeff比作「在大腦里找到了觸發祖母記憶的神經元」。

· 他把AI模型比作「蘇格拉底式夥伴」，能陪伴推理、辯論，而不是單向工具。

· 對未來的隱喻：「一億老師，一個學生」，人類不斷教AI模型，所有人都能受益。

超級工程師，早已看好神經網絡

Jeff是工程超級英雄口中的「工程超級英雄」，很少有人像Jeff Dean這樣的單個工程師，贏得人們如此多的仰慕。

主持人的第一個問題是：Jeff Dean是如何成為工程師的？

Jeff Dean認為他有一個不同尋常的童年。因為經常搬家，在12年里他換了11所學校。

在很小的時候，他喜歡用樂高積木搭建東西，每次搬家總要帶上他的樂高套裝。

當九歲的時候，他住在夏威夷。

Jeff的父親是一名醫生，但他總是對計算機如何用於改善公共衞生感興趣。當時如果想用計算機，他只能去健康部門地下室的機房，把需求交給所謂的「主機大神」，然后等他們幫你實現，速度非常慢。

在雜誌上，Jeff的爸爸看到一則廣告，買下了DIY計算機套件。那是一臺Intel 8080的早期機型（大概比Apple II還要早一兩年）。

最初，這臺電腦就是一個閃爍燈和開關的盒子，后來他們給它加了鍵盤，可以一次輸入多個比特。再后來，他們安裝了一個BASIC解釋器。Jeff Dean買了一本《101個BASIC語言小遊戲》的書，可以把程序一行一行敲進去，然后玩，還能自己修改。

這就是他第一次接觸編程。

后來，Jeff一家搬到明尼蘇達州。全州的中學和高中都能接入同一個計算機系統，上面有聊天室，還有交互式冒險遊戲。

這就像「互聯網的前身」，比互聯網普及早了15~20年。

當時，Jeff大概13、14歲，他在玩兒的一款多人在線的遊戲源碼開源了。

Jeff偷偷用了一臺激光打印機，把400頁源代碼全都打印了出來，想把這款多人主機遊戲移植到UCSD Pascal系統上。

這個過程讓他學到了很多關於併發編程的知識。

這是Jeff Dean第一次編寫出並不簡單的軟件。

大概是91年，人工智能第一次抓住了Jeff Dean想象力。

具體而言，是使用lisp代碼進行遺傳編程。

而在明尼蘇達大學本科的最后一年，Jeff Dean第一次真正接觸了人工智能。

當時，他上了一門並行與分佈式編程課，其中講到神經網絡，因為它們本質上非常適合並行計算。

那是1990年，當時神經網絡剛好有一波熱潮。它們能解決一些傳統方法搞不定的小問題。

當時「三層神經網絡」就算是「深度」了，而現在有上百層。

他嘗試用並行的方法來訓練更大的神經網絡，把32個處理器連在一起。但后來發現，需要的算力是100萬倍，32個遠遠不夠。

論文鏈接：https://drive.google.com/file/d/1I1fs4sczbCaACzA9XwxR3DiuXVtqmejL/view

雖然實驗規模有限，但這就是他和神經網絡的第一次深度接觸，讓他覺得這條路很對。

即便到了90年代末，神經網絡在AI領域已經完全「過時」了。之后，很多人放棄了「神經網絡」研究。

但Jeff Dean並沒有完全放棄。當時整個AI領域都轉移了關注點，他就去嘗試別的事情了。

畢業后，他加入了Digital Equipment Corporation在Palo Alto的研究實驗室。

數字設備公司Digital Equipment Corporation，簡稱DEC，商標迪吉多Digital，是成立於1957年的一家美國電腦公司，發明了PDP系列迷你計算機、Alpha微處理器，后於1998年被康柏電腦收購

后來，他加入谷歌，多次在不同領域「從頭再來」：

搜索與信息檢索系統、大規模存儲系統（Bigtable、Spanner）、機器學習醫療應用，最后才進入Google Brain。

谷歌大腦祕辛：一次茶水間閒聊

在職業生涯里，Jeff Dean最特別的一點是：一次又一次地「從零開始」。

這種做法激勵了很多工程師，證明了「影響力」不等於「手下的人數」，而是推動事情發生的能力。

就像把雪球推到山坡上，讓它滾得足夠快、足夠大，然后再去找下一個雪球。Jeff Dean喜歡這種方式。

然后在Spanner項目逐漸穩定后，他開始尋找下一個挑戰，遇到了吳恩達。

在谷歌的茶水間偶然碰面，吳恩達告訴Jeff Dean：「在語音和視覺上，斯坦福的學生用神經網絡得到了很有前景的結果。」

Jeff一聽就來了興趣，説：「我喜歡神經網絡，我們來訓練超大規模的吧。」

這就是Google Brain的開端，他們想看看是否能夠真正擴大神經網絡，因為使用GPU訓練神經網絡，已經取得良好的結果。

Jeff Dean決定建立分佈式神經網絡訓練系統，從而訓練非常大的網絡。最后，谷歌使用了2000台計算機，16000個核心，然后説看看到底能訓練什麼。

漸漸地，越來越多的人開始參與這個項目。

谷歌在視覺任務訓練了大型無監督模型，為語音訓練了大量的監督模型，與搜索和廣告等谷歌部門合作做了很多事情。

最終，有了數百個團隊使用基於早期框架的神經網絡。

紐約時報報道了這一成就，刊登了那隻貓的照片，有點像谷歌大腦的「啊哈時刻」。

因為他們使用的是無監督算法。

他們把特定神經元真正興奮的東西平均起來，創造最有吸引力的輸入模式。這就是創造這隻貓形象的經過，稱之為「平均貓」。

在Imagenet數據集，谷歌微調了這個無監督模型，在Imagenet 20000個類別上獲得了60%的相對錯誤率降低（relative error rate reduction）。

同時，他們使用監督訓練模型，在800臺機器上訓練五天，基本上降低了語音系統30%的錯誤率。這一改進相當於過去20年的語音研究的全部進展。

因此，谷歌決定用神經網絡進行早期聲學建模。這也是谷歌定製機器學習硬件TPU的起源。

注意力機制三部曲

之后不久，谷歌大腦團隊取得了更大的突破，就是注意力機制（attention）。

Jeff Dean認為有三個突破。

第一個是在理解語言方面，詞或短語的分佈式表示（distributed representation）。

這樣不像用字符「New York City」來表示紐約市，取而代之的是高維空間中的向量。

紐約市傾向於出現的固有含義和上下文，所以可能會有一個一千維的向量來表示它，另一個一千維的向量來表示番茄（Tomato）。

而實現的算法非常簡單，叫做word2vec（詞向量），基本上可以基於試圖預測附近的詞是什麼來訓練這些向量。

論文鏈接：https://arxiv.org/abs/1301.3781

接下來，Oriol Vinyals, Ilya Sutskever和Quoc Le開發了一個叫做序列到序列（sequence to sequence）的模型，它使用LSTM（長短期記憶網絡）。

論文鏈接：https://arxiv.org/abs/1409.3215

LSTM有點像是一個以向量作為狀態的東西，然后它處理一堆詞或標記（tokens），每次它稍微更新它的狀態。所以它可以沿着一個序列掃描，並在一個基於向量的表示中記住它看到的所有東西。

它是系統運行基礎上的短期記憶。

結果證明這是建模機器翻譯的一個非常好的方法。

最后，纔是注意力機制，由Noam Shazeer等八人在Transformer中提出的注意力機制。

這個機制的想法是，與其試圖在每個單詞處更新單個向量，不如記住所有的向量。

所以，注意力機制是這篇非常開創性的論文的名字，他們在其中開發了這種基於transformer的注意力機制，這個機制在序列長度上是n平方的，但產生了驚人的結果。

LLM突破觸及門檻，自動化閉環顛覆人類

一直以來，LLM神經網絡運作機制很難被人理解，成為一個無法破譯的「黑箱」。

而如今，隨着參數規模越來越龐大，人們無法像理解代碼一樣去理解LLM。

研究人員更像是在做「神經科學」研究：觀察數字大腦的運作方式，然后試着推理背后的機制。

人類理解模型的想法，未來會怎麼發展？

Jeff Dean對此表示，研究這一領域的人，把它稱之為「可解釋性」。所謂可解釋性，就是能不能搞清楚LLM到底在做什麼，以及它為什麼會這麼做？

這確實有點像「神經科學」，但相較於研究人類神經元，LLM畢竟是數字化產物，相對來説探測比較容易。

很多時候，人們會嘗試做一些直觀的可視化，比如展示一個70層模型里，第17層在某個輸入下的情況。

這當然有用，但它還是一種比較靜態的視角。

他認為，可解釋性未來可能的發展一個方向——如果人類想知道LLM為何做了某種決定，直接問它，然后模型會給出回答。

主持人表示，自己也不喜歡AGI術語，若是不提及這一概念，在某個時候，計算機會比人類取得更快的突破。

未來，我們需要更多的技術突破，還是隻需要幾年的時間和幾十倍的算力？

Jeff Dean表示，自己避開AGI不談的原因，是因為許多人對它的定義完全不同，並且問題的難度相差數萬億倍。

就比如，LLM在大多數任務上，要比普通人的表現更強。

要知道，當前在非物理任務上，它們已經達到了這個水平，因為大多數人並不擅長，自己以前從未做過的隨機任務。在某些任務中，LLM還未達到人類專家的水平。

不過，他堅定地表示，「在某些特定領域，LLM自我突破已經觸及門檻」。

前提是，它能夠形成一個完全自動化閉環——自動生成想法、進行測試、獲取反饋以驗證想法的有效性，並且能龐大的解決方案空間中進行探索。

Jeff Dean還特別提到，強化學習算法和大規模計算搜索，已證明在這種環境中極其有效。

在眾多科學、工程等領域，自動化搜索與計算能力必將加速發展進程。

這對於未來5年、10年，甚至15-20年內，人類能力的提升至關重要。

未來五年規劃

當問及未來五年個人規劃時，Jeff Dean稱，自己會多花些時間去思考，打造出更加強大、更具成本效益的模型，最終部署后服務數十億人。

衆所周知，谷歌DeepMind目前最強大的模型——Gemini 2.5 Pro，在計算成本上非常高昂，他希望建造一個更優的系統。

Jeff Dean透露，自己正在醖釀一些新的想法，可能會成功，也可能不會成功，但朝着某個方向努力總會有奇妙之處。

參考資料：

https://www.youtube.com/watch?v=OEuh89BWRL4