您当前的位置 : > 财商

新研究证明:在不断变化的世界中,变异型 AI 模型群体的性能优于经过优化的模型

日期: 2026-09-04

Allora Labs 研究人员证明,通过基因突变有意削弱单个 AI 模型,可提升模型群体的整体性能

纽约2026年9月4日 美通社 -- 现有 AI 系统的局限在于:当模型训练所依据的世界发生变化时,便无法适应。Allora Labs 首席科学家发表的一篇新论文从数学上证明,可以运用自然界孕育智能的同一套进化原理,克服这一根本性限制。研究表明,在 AI 模型群体中有意引入随机变异,可使该群体在周围世界发生变化时,整体性能超过任何单个经过优化的模型。论文题为《Flawed in Nature, Perfect through Evolution》,发表于学术期刊 Allora Decentralized Intelligence

自然缺陷机制。漂移:环境发生变化,基于旧数据训练的模型便偏离了正确位置。限制:单个模型的误差在多次分布偏移中累积,形成难以突破的性能上限。变异:平均而言,变异副本的表现预计不如原模型;但在众多副本中,表现最佳的模型会更接近新的最优解。合成:权重集中于最佳模型;群体整体输出反映了该胜出模型的结果。个体失利,但集体获胜。
自然缺陷机制。漂移:环境发生变化,基于旧数据训练的模型便偏离了正确位置。限制:单个模型的误差在多次分布偏移中累积,形成难以突破的性能上限。变异:平均而言,变异副本的表现预计不如原模型;但在众多副本中,表现最佳的模型会更接近新的最优解。合成:权重集中于最佳模型;群体整体输出反映了该胜出模型的结果。个体失利,但集体获胜。

“任何单个 AI 模型,无论训练得多么充分,只要其训练所依据的世界发生变化,误差就会开始累积。”Allora Labs 首席科学家兼论文作者 Diederik Kruijssen 博士表示。这是信息论意义上无法避免的性能上限。我们证明,由刻意多样化的模型构成的群体能够突破这一上限,原因与生物物种能够在环境变化中生存相同。它们拥有既有变异,其中一些更适合环境变化后的世界。”

这一关键洞见直接源自进化生物学。在自然界,物种通过变异维持遗传多样性。大多数变异会对个体生物造成伤害,但种群会因此受益,因为环境发生变化时,某些变体恰好适应新的条件。这项研究证明,同一原理也适用于 AI 模型群体:每个变异模型单独来看性能较差,但当环境发生变化时,变异群体中的最佳模型在约 80% 的情况下优于经过优化的群体中的最佳模型。

个体的不完美能够促成集体适应,这一理念在进化理论中早已确立;如今能够在人工系统中将其形式化,并获得数学保证,是一项重大进展。这项研究为我们思考 AI 在不断变化环境下的鲁棒性开辟了新的维度。”
Steven Longmore 教授,Liverpool John Moores University,AI 驱动的生物多样性保护

论文中的四项数学定理逐步证明,任何单个模型都无法摆脱这一性能上限;同时,严格的数学证明表明,由变异模型构成的群体能够突破该上限。数值实验验证了全部四项定理;变异群体的综合输出以高度统计显著性优于原始模型。

当模型变异速率大致与环境变化速率相匹配时,这一优势达到峰值:这构成了一个与进化动力学相呼应的“恰到好处区间”。最佳运行区间较为宽广:峰值附近的适用范围约跨越 100 倍;变异速度过慢造成的性能损失较小,而变异速度过快则会导致性能急剧下降。这种容错特性为实际应用开辟了广阔空间。

Allora Labs 首席执行官 Nick Emmons 就这项研究表示:“随着 AI 系统部署于金融市场、医疗保健、自动驾驶汽车以及其他持续变化的环境中,无法适应不断变化的条件已成为其主要失效模式。目前,大多数 AI 研究都专注于让单个模型变得更大、更快。我们认为,更大的提升空间在于模型群体如何相互作用和进化,而这项研究证明,这才是正确的思考方向。”

Kruijssen 博士表示:“我们通常与智能联系在一起的特质,例如原创性、适应性和创造力,都要求系统具备在前所未遇的条件下保持良好表现的能力。现有 AI 模型做不到这一点。它们只能复制所学内容,却无法适应未知。不断进化的模型群体则能够做到。这正是本研究所展示的,也是进化数十亿年来一直在做的事情。”

论文提出了多个未来研究方向,包括通过微调方法将 Flawed-in-Nature 原则应用于大型语言模型、将其扩展至去中心化 AI 网络,以及开发一种能够自动调节变异强度的控制器算法,而无需预先了解环境如何变化。Kruijssen 博士补充道:“这样的成果将带来众多后续研究方向。我们的团队已经构建出能够让这一原理在实践中发挥作用的控制器,也已经开始开展多项具体应用的研究。”