苹果联合牛津大学与香港城市大学推出BED-LLM:无需微调,智能提问效率暴增6.5倍

苹果BED-LLM新研究:无需重训,AI提问智能提升6.5倍,解决LLM“遗忘症”!

原文标题:苹果新研究:不微调、不重训,如何让AI提问效率暴增6.5倍?

原文作者:机器之心

冷月清谈:

苹果、牛津大学及香港城市大学共同推出revolutionary的BED-LLM方法,让大型语言模型(LLM)在无需微调或重训练的情况下,将解决问题的成功率从14%提升至91%,效率暴增6.5倍!该方法基于序贯贝叶斯实验设计(BED)框架,旨在让AI学会像科学家那样,通过迭代提问最大化预期信息增益(EIG),并根据反馈动态调整策略。其三重智慧设计包括:追求真实信息增益、通过“先采样后过滤”强制逻辑自洽以克服LLM的“多轮遗忘症”、以及根据假设池有针对性地生成问题。BED-LLM在各项测试中均表现卓越,尤其在“模型失配”场景下依然稳健,标志着AI交互将从被动问答转向主动、高效且逻辑严谨的“智慧对话”新范式。

怜星夜思:

1、BED-LLM强调提问技巧,那如果实际应用到比如智能客服或者推荐系统里,用户体验会有什么改变?我们可能会感知到AI问的问题更“聪明”了吗?会不会觉得被问得太多了?
2、这种让AI更主动、更精准提问的能力,在数据隐私、信息茧房或AI伦理方面可能带来哪些新的挑战或机遇?
3、文章提到BED框架通过“预期信息增益(EIG)”来选问题,这和我们平时训练AI时常用的“梯度下降”或者强化学习中的“探索-利用”策略有什么底层联系或区别?是不是可以理解成一种更高级的“探索”机制?

原文内容

机器之心报道

编辑:Panda


在这场以大型语言模型(LLM)为核心的 AI 浪潮中,苹果似乎一直保持着低调,很少出现在技术报道的前沿。尽管如此,时不时地,该公司也能拿出一些非常亮眼的研究成果,比如能在 iPhone 上直接运行的高效视觉语言模型 


近日,苹果与牛津大学和香港城市大学合作的一项新研究吸引了不少关注。其中提出了一种名为 BED-LLM 的新方法,能让 AI 解决问题的能力直接提升 6.5 倍(成功率从 14% 暴增至 91%),而整个过程无需微调或重新训练,直接在当前模型上运行即可。


而实现这一突破的关键,便是让 AI 学会问出完美的问题


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那么,究竟该如何做到这一点呢?



  • 论文标题:BED-LLM: Intelligent Information Gathering with LLMs and Bayesian Experimental Design

  • 论文地址:https://arxiv.org/abs/2508.21184


这要从 LLM 的一个不足之处说起,即难以智能且自适应的方式主动从用户或外部环境中获取信息。这就像是 LLM 的「多轮遗忘症」。


具体而言,虽然现代 LLM 通常能够一次性生成连贯且富有洞察力的问题(或其他外部查询),但它们通常难以根据先前在交互式任务中收集到的答案进行适当的调整。比如,已有研究证明,LLM 在多步猜谜游戏、任务澄清、IT 任务自动化以及迭代式外部工具使用等问题上表现不佳。


因此,提高 LLM 自适应地提出问题和有针对性地收集信息的能力是很有必要的。


简单来说,LLM 仅仅基于其庞大的知识库一次性生成好问题是不够的。真正的智能体需要能根据用户的实时反馈,动态调整策略,精准地提出下一个最有价值的问题 。


BED-LLM:让提问成为一门科学


牛津、苹果和香港城市大学的这个联合团队提出,可以使用贯贝叶斯实验设计(Bayesian experimental desig/BED)框架来解决这一问题。


该框架提供了一种基于模型的信息论机制,可用于在给定实验的生成模型的情况下做出自适应设计决策。


具体而言,该团队展示了如何将使用 LLM 进行交互式信息收集的问题表述为一个序贯实验设计问题,其中有一个迭代过程:


  • 每次选择要问的问题(query),都要尽量最大化预期信息增益(Expected Information Gain, EIG)

  • 根据用户的回答更新信念(belief)

  • 再基于新的信念选择下一步要问的问题。


这就像科学实验:一步步设计实验、收集数据、更新假设,而不是一次性问到底。


这里,构成序贯 BED 程序的底层生成模型源自 LLM,该团队特别展示了该模型的构建方式,并为关键设计决策提供了广泛的见解。


该团队将这种方法命名为 BED-LLM,即 Bayesian Experimental Design with Large Language Models


这种名为 BED-LLM 的方法之所以高效,源于其背后三重智慧的巧妙设计:


智慧一:追求真正的信息增益,而非表面上的不确定性


过去的方法常常让 AI 选择自己「感觉最不确定」的问题,但这并非最优解。BED-LLM 的核心是精确计算 EIG,确保问题能带来最大价值。


论文中一个生动的例子可以说明这一点 :假设 AI 想了解你的电影偏好,它有两个问题可选:


  • 问题 A:「你最喜欢什么口味的冰淇淋?」

  • 问题 B:「你最喜欢哪种电影类型?」



对于问题 A,AI 可能完全猜不到答案(即预测熵很高),但这个答案对于了解你的电影品味毫无帮助(EIG 为 0) 。而问题 B 的答案虽然也不确定,但无论你回答「科幻」还是「喜剧」,都能极大地帮助 AI 缩小猜测范围,因此它的 EIG 非常高 。BED-LLM 正是基于这种原则来选择问题的。


智慧二:强制逻辑自洽,纠正 LLM 的遗忘症


研究发现,即便是 GPT-4o 这样顶尖的模型,在多轮对话中也常常会忘记之前的约束,提出与历史回答相矛盾的假设 。


BED-LLM 引入了先采样后过滤 (sample-then-filter) 策略来解决这个问题。


它首先让 LLM 生成一批可能的答案(例如,在猜名人游戏中生成多个候选人),然后用一个「逻辑过滤器」逐一检查这些答案是否与用户之前的所有回答都兼容,将不符合逻辑的选项直接剔除。这确保了 AI 的每一步推理都建立在已知的事实之上。


智慧三:生成问题有的放矢,而非天马行空


在生成候选问题时,BED-LLM 采用了一种更具针对性的条件生成 (Conditional generation) 策略 。它会先参考当前已经过筛选、逻辑自洽的假设池,然后让 LLM 提出能够最高效「切分」这些假设的问题 。这使得提问从一开始就目标明确,直指核心。



结果如何?


为了验证 BED-LLM 的效果,研究团队将其与两种主流基准进行了对比:


  • Naive QA:完全依赖 LLM 的「直觉」来提问。

  • Entropy:采用简化的 EIG 版本,即只考虑预测不确定性的方法 。


结果显示,无论是在「20 个问题」猜谜游戏还是电影偏好推荐任务中,BED-LLM 的表现都全面超越了基准方法 。


具体而言,该团队首先发现,BED-LLM 在各种 LLM 和目标数量下,显著提升了 20 个问题问题的成功率。例如,在使用 Mistral-Large 预测名人时,该团队观察到成功率从 14% 提升至 91%。



其次,该团队展示了 LLM 在电影推荐方面取得的显著改进,表明即使 LLM 的预测模型与回答者的预测模型不同,这些优势依然有效。



更具现实意义的是,研究团队还进行了一项「模型跨服聊天」的压力测试:让提问的 AI 和回答的 AI 使用完全不同的模型(例如,提问方是 Qwen,回答方是 GPT-4o-mini)。


这种设置更贴近真实世界,因为用户的思维模型与 AI 本就不同。即便在这种「模型失配」的情况下,BED-LLM 的性能优势依然稳固,展现了其强大的稳健性。



总而言之,这项研究为我们展示了如何通过严谨的数学框架,将 LLM 从一个被动的知识问答库,转变为一个主动、高效、且具备逻辑推理能力的信息收集者。这或许预示着,未来的 AI 交互将不再是简单的一问一答,而是真正意义上的「智慧对话」。



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投稿或寻求报道:liyazhou@jiqizhixin.com

问得好!“EIG和梯度下降/探索-利用的区别”这事儿,打个比方你就明白了:

* 梯度下降更像是你走在下坡路上,目标是到最低点(损失最小),每一步都沿着最陡峭的方向走,路径相对固定。
* 探索-利用策略就像你在一个陌生的大房子里找宝藏。你得决定是继续在已经找过的地方仔细翻找(利用),还是去还没去过的房间逛逛(探索)。
* **EIG(预期信息增益)**则更像你拿着一把“信息探测器”在找东西。它不会盲目地去探索或者仅仅利用已有信息。它会先扫描一下,哪个方向的问题能让你最快、最有效率地排除错误选项,或者让你对目标物有更清晰的认识,你就往哪个方向问。它不是去寻找宝藏本身,而是去寻找“关于宝藏位置的最有价值的线索”。所以,它确实是一种非常“高级”和“聪明”的探索策略。

针对“BED-LLM实际应用到智能客服…用户体验会有什么改变?”这个问题,我觉得最大的变化就是,我们以后跟AI对话会少很多“废话”!AI会变得更像一个懂得倾听和思考的高效助理。比如,你问客服一个复杂问题,它不会再一股脑地给你推销不相关产品,而是会通过几个“精妙”的问题,快速锁定你的真实需求,然后给出精准解决方案。那种“被问得太多”的感觉,可能会被“终于问到点子上了”的惊喜取代。效率提升上去,用户体验自然就好了。

关于“EIG与梯度下降/探索-利用策略的联系与区别”这个问题,很棒的观察!可以这么理解:

* 区别: 梯度下降是优化模型参数以最小化损失函数,通常是静态地批处理数据。而EIG是动态地选择“数据点”(即问题),其目的是为了更好地理解“世界模型”(即当前对用户意图或状态的信念),这是一种主动的信息获取过程。
* 联系与高级探索: EIG确实可以被看作一种更智能、更主动的“探索”机制。在强化学习的“探索-利用”框架中,探索是为了获取更多环境信息以优化长期奖励;EIG在此处的目标是最小化模型的不确定性或最大化信念更新的效率。它不仅仅是随机探索,而是基于贝叶斯模型,通过计算信息熵(如KL散度)来量化每个潜在问题能带来的信息量,然后选择能带来最大信息增益的问题。这比简单地基于UCB或epsilon-greedy的探索策略更具“启发性”和“前瞻性”。

对于“AI主动提问对伦理方面的影响”,我有个隐忧。当AI变得如此擅长提问,它是否会逐渐掌握“引导人类思维”的能力? 它不再是简单地回答问题,而是通过问问题来塑造我们的思考路径。这在无形中可能对个人自由意志和公共舆论产生微妙而深远的影响。比如,某个AI在社交媒体上通过持续的精准提问,就能潜移默化地影响一群人的政治观点或消费决策。这种能力本身没有好坏,但背后的设计者和使用者,必须比以往任何时候都更具备伦理自觉和责任感。小心,别让我们的思想在不知不觉中被“设定”了。

哈哈,EIG跟梯度下降、探索-利用这些老伙计比起来,它就是“知识分子”那一挂的!

* 梯度下降:闷头干活,你指哪我打哪,找到最优解就完事儿。
* 探索-利用:有点莽,要么大胆闯,要么吃老本,看运气。
* EIG:这货可不一样,它先思考:“我问这个问题,能给我带来多少有用的新信息,能帮我排除多少错误选项?” 它不是简单地“优化”或者“探索”,它是在“优雅地获取知识”。可以说,它是一种把“问对问题”这门艺术,用数学和信息论武装到牙齿的高级“求知”机制。它的目的不是直接得到答案,而是以最高效的方式,让“我不知道”这件事,变得越来越少。

关于“BED-LLM会让AI提问更聪明,那我们会不会被问得太多?”这个问题嘛,我觉得可能会出现两种极端情况!
1. “你是懂聊天的,AI!”:AI能迅速抓住重点,几句话就帮你搞定,效率杠杠的。
2. “你就是个AI,问这么多干嘛!”:有时候可能AI为了“最大化信息增益”,会追问到你怀疑人生,感觉下一秒它就要把你的祖宗八代都挖出来,然后才给你推荐一款合适的洗发水…… 希望未来AI能掌握好分寸吧,别把用户问到怀疑人生就好。

回应关于“BED-LLM在智能客服/推荐系统中对用户体验的影响”。理论上,AI的提问会更具目的性,能更快地收敛到正确答案或推荐。这无疑能提高效率,减少用户反复解释的挫败感。然而,如果AI的提问逻辑过于“硬核”或过于直接,缺乏人类互动时的弹性与共情,用户可能会感到被“审问”而非“沟通”。关键在于如何平衡提问的效率与交互的自然度,让用户觉得是在被理解,而不是在完成一份问卷。可能会出现一个调整期,让用户适应这种新的交互模式。