NI 下一代:持续学习的愿景、哲学与技术路径
白皮书 v2 · 质子梯度(AtomGradient) · 2026 年 9 月 17 日
这份白皮书阐述质子梯度对持续学习的研究立场、已经建立的算法与工程基础,以及下一代 Neural Imprint 的演进方向。
我们把持续学习视为一个贯穿算法、模型与设备运行的实际问题。对智能的理解决定研究方向,算法设计给出学习机制,工程与实验让这些机制接受现实检验。
在线版本与最新更正:https://atomgradient.github.io/whitepapers/neural-imprint/
许可:CC BY-NC-ND 4.0 · 转载请注明出处,不得改编或商用
1. NI 的目标始终是持续学习
Neural Imprint(NI)是质子梯度研发的持续学习算法与算法架构。围绕 NI,我们配套研发了覆盖模型优化、推理运行时、学习状态管理、工具接入、开发接口与跨设备协作的整套技术栈。我们要让运行在用户设备上的模型,能够从新的记录、交互和行动反馈中积累认识,把学到的变化用于下一次任务。
第一代已经在手机上实现了这样的基础:模型先理解用户特征与工具说明,保存处理这些信息时形成的内部计算状态,后续会话直接带着这些状态工作。随着新记录与用户校正积累,现有流程已经支持增量学习,更新并启用新的学习状态。下一代将在这一基础上,研究更细粒度的更新、更长期的能力保持,以及不同设备之间的学习延续。
对使用者而言,模型可以在后续会话中沿用已形成的用户特征和工具用法,减少反复说明的负担;遇到需要精确记录的问题,则可以调用已接入的工具查询。
NI 从第一代起,目标就是持续学习。我们沿着同一个目标,把已经建立的机制推进为更完整的学习循环。
记忆、表示、状态承载、工具使用和推理调整,共同服务于这个学习循环。我们关心的核心问题是:模型是否因为经历过,而更会面对下一次;新的证据出现后,又是否能够继续修正自己。
1.1 让部署后的智能体持续成长
基础模型已经让智能体具备了很强的语言理解、感知与任务处理能力。但在一次任务中表现良好,与在长期使用中不断成长,仍是两件不同的事。
模型今天可以理解一条新信息,明天却可能仍需要我们重新说明;今天接受了纠正,下次面对类似情境时却未必改变。这种理解与积累之间的断点,正是持续学习要解决的问题。
测试时持续学习(Test-Time Continual Learning,TTCL)关注的,正是智能体在部署后持续获取、巩固和完善能力。我们的立场是:成长应当贯穿模型的使用周期,而不止发生在交付之前。这里的“测试时”主要指实际使用阶段。
我们的目标,是让这种成长发生在用户的设备和环境中。模型从观察、交互、行动后果与纠正中形成新认识,保留仍然有用的能力,并把学到的变化用于尚未经历的情境。日常更新应当建立在已有学习成果之上,以可承受的增量代价持续发生。
这要求我们把理解、预测、行动和长期可靠性作为一个整体来研究。持续学习的价值,在于经历能持续转化为面对未来的能力。
1.2 临时适应与持续成长,差别在哪里?
我们对当前大模型最不满意的地方,是一次交互中形成的理解,常常难以积累为以后仍然拥有的能力。上下文学习表明,模型能够利用当前提供的新示例、新定义来适应任务;持续学习要让这种适应进一步延续。
真正的区别在于:这一次理解了,下一次是否还需要从头提醒?今天得到的纠正,能否在相关情境中继续起作用?如果情况改变,模型能否知道旧认识已经不再适用?
我们用“学习连续性”描述这一目标:把当前任务中的适应积累为跨任务可使用、可检验、也可修正的变化。
1.3 贯穿全文的研究问题
NI 怎样以可持续的增量机制,让智能体把不断到来的经历组织、压缩和巩固为可使用、可修正、可迁移的能力,并在有限资源与异构环境中保持学习连续性?
我们从学习目标出发选择载体。学到的变化可以由模型参数、内部状态或二者共同承载;不同时间尺度也可以采用不同更新方式。判断一种机制的价值,要看变化如何发生、为什么有用,以及怎样延续。
工具提供观察、行动和权威事实;NI 进一步关注,模型怎样从使用工具的经历中形成可复用的认识与策略。
1.4 智能走向数据
我们曾经提出一个问题:到底是智能走向数据,还是数据走向智能?
质子梯度的回答是:智能走向数据。
这决定了我们在哪里发展学习能力:让模型进入数据产生的设备和环境,在个人经历发生的地方完成理解、回应与积累。
与此相连,我们始终秉承一个研究立场:设备就是智能体。 我们以设备本身的计算能力为基础,把模型、感知入口、可执行的动作与持续保留的学习状态组织在一起,让观察、理解、行动与学习发生在设备所处的环境中。
设备由此成为经验发生、能力运行和学习成果积累的主体。本地计算让设备能够处理自己的观察、调用自己的工具,并依据新的反馈更新认识。持续学习也因此有了具体的承载者:一台与使用者长期相处、在使用中继续成长的设备。
智能走向数据,也决定了模型与人的关系。真实生活不是一次提交完毕的数据集。习惯会变化,环境会变化,工具会变化,一个人对同一件事的理解也会变化。如果智能能够在这些变化发生的地方持续学习,它才有机会参与一段长期关系,而不仅是处理一连串彼此隔离的请求。
这还意味着控制权。哪些经历被学习,哪些认识应当修正,哪些状态可以保存、删除或迁移,应当由使用者掌握。学习状态与原始数据一样,需要受到明确的隐私保护。
同样的原则贯穿跨设备学习。我们希望学习能在不同设备、算力和感知条件下延续,原始数据始终保留在使用者的设备上;学习状态的流动遵循明确的兼容性与授权边界。
选择智能走向数据,就要从研究之初面对真实设备的内存、功耗、带宽和运行条件。这些约束直接参与学习机制的设计。
2. “贴纸片”的比喻,怎样变成一个学习问题?
2.1 纸片是经历的入口
我们曾经用一个多维空间来想象这件事:Agent 处在其中,每一面墙上都可以贴纸片。不断到来的记录就是纸片;同一件事可能与不同的墙有关,多张纸片也可能共享同一处表示。以后面对一个问题,Agent 能找到相关内容,把它重新表达出来。
这里的“纸片”对应一次观察或一段记录,“墙”对应模型组织信息的内部空间。“贴”是让新经历改变内部状态,“找”是用当前问题唤起相关信息;“叠贴”则是在共同结构中容纳不同经历。
我们选择纸片这个比喻,是从信息的可呈现形式出发。文字可以是一条记录,图像可以是一张画面,视频可以按帧观察,音频可以转录成文本。它把连续到来的信息变成了可以处理的单元。
纸片的呈现是二维的,它承载的关系却可以是多维的。一条记录可能同时关联时间、对象、目标、情境和结果。视频按帧观察时,要保留动作次序;音频转为文字时,也要考虑语气、停顿等信息的损失。学习的对象是相互联系的经历,而不只是孤立的数据单元。
“墙”可以启发我们思考表示空间:同一条经历能否沿着不同的关系被理解和调用,而不必只能放进某个固定抽屉?我们更关心模型能否学会这种组织方式,而不是开发者事先为每一种情况写好分类规则。
2.2 “穿透式叠贴”意味着什么?
这个设想最有意思的地方,是多条经历不必各占一个完全独立的格子。它们可能共享某些结构,同时保留各自重要的条件。
共享表示带来压缩的可能,也带来相互干扰的风险。两次表面相似的经历,可能因为一个关键条件不同而需要相反的行动;两次表面不同的经历,又可能体现同一条规律。怎样保留这种区别,比单纯增加存储空间更接近学习问题。
因此,“叠贴”的关键是有选择地共享:写入时识别可以复用的结构,保留决定结果的条件;读取时理解当前线索指向哪一组关系。
把内部表示重新表达为语言,是让已保留的信息重新可用。模型还应清楚区分回忆、推断与未知:哪些来自具体经历,哪些是根据规律作出的判断,哪些仍然缺少依据。
2.3 记住经历、理解规律与形成能力
这里包含三个相互联系的层次:记住经历,是知道某次发生了什么;理解规律,是知道某些条件与后果之间可能有什么联系;形成能力,则是在新情境中利用这些认识,选择和完成合适的行动。
要把这条路径讲清楚,需要区分情景记忆、语义记忆,以及我们日常所说的“事实记忆”。Tulving 对情景记忆与语义记忆的研究,帮助我们区分对具体经历的回忆与对知识的掌握。本文借用这一功能区分来设计模型的学习任务,关注能否保留和使用经历中的信息。
| 概念 | 它回答什么问题? | 在智能体中的例子 |
|---|---|---|
| 情景记忆 | 曾经在什么情境下经历了什么? | 记得某次尝试的目标、当时条件、采取的行动及其后果,并能在相关线索下回忆这段经历 |
| 语义记忆 | 已经知道什么,可以怎样理解它? | 掌握工具的含义、某类环境的规则或已经形成的个人偏好认识,使用时无需重现最初获得它的那次经历 |
| 事实记忆 | 保留了哪些事实性内容? | 一次事件发生的时间、某个对象的属性或一个已经学会的定义;事实内容可以出现在情景记忆中,也可以成为语义知识 |
这里并列解释三个常用词,但它们不是三个互斥的抽屉。情景与语义区分信息怎样被组织和使用;“事实”描述保留的内容。语义记忆包括事实与概念,情景记忆也会包含事件事实。我们进一步用“精确事实回忆”指逐项回答原始记录细节的任务,把它与从经历中归纳认识分开讨论。
NI 关心的是:哪些细节决定了经历的意义,哪些认识值得在以后继续使用。对于需要准确金额、日期、原文或最新状态的问题,模型可以通过工具访问权威记录;学习则保留有助于理解情境、预测后果和选择行动的结构。“不把全部原始事实背进模型”,因此与保留有用的情景和语义知识相容。
例如,Agent 在游戏里的一次失败,可以被保留为带有条件和后果的情景;比较相关经历之后,模型可能形成关于环境的规律;到了一个从未见过的新局面,它再结合当前条件判断旧规律是否适用。这最后一步属于适应性的推理:利用已有认识处理新问题,并在证据变化时修正判断。
记忆为推理提供材料,推理让材料在当前问题中发挥作用,学习再把新的反馈积累下来。持续学习的目标,是让这一循环不断形成能力。 情景不必全部逐字保留,规律也应保有适用条件,模型才能既从过去获益,又不被过去束缚。
2.4 学习是压缩,但不是压得越小越好
我们一直认为,理解学习离不开压缩。人不可能把所有事实的每个细节都保留下来,却能够通过经历形成习惯、判断方法和技能。我们希望模型也能保留对未来有用的结构,而不只是累积过去的表面形式。
我们所说的压缩,是保留意义与作用的压缩:舍弃无关差异,保留会影响理解、预测和行动的信息。它的目标是提高经验的可用性,而非单纯追求最小体积。信息瓶颈理论关心的正是这种取舍:用有限的内部表示保留多少与目标有关的信息,并压缩其余细节。
持续学习更困难的一点,在于未来的问题并不完全已知。今天看似无关的细节,明天可能决定判断。我们需要研究的,不只是怎样概括,还包括概括的适用范围、不确定性,以及发现例外之后怎样重新组织认识。
有选择地遗忘,是有限资源中的必要取舍;灾难性遗忘,则是学习新内容时失控地丢掉仍然重要的能力。我们的目标是在接纳新经验的同时,保住仍然有效的理解与技能。
3. 下一代 NI 的核心:让经历改变可使用的状态
3.1 观察、行动与更新应当构成循环
我们以连续的反馈循环组织学习:已有能力与当前经历共同决定怎样更新;更新后的模型与状态,又参与下一次理解和行动。
观察与已有状态 → 理解处境 → 选择行动
↑ ↓
保留、巩固与修正 ← 新经历与反馈
这里的经历不只是收到了一段文字。它还可以包括做过什么、在什么条件下做、发生了什么,以及原来的预测哪里不对。
Agent 可以主动观察,为减少不确定性而探索,也可以回顾一次失败。行动改变之后能看到的经历,经历又应改变下一次行动。
这个循环还需要识别两种不同变化:一种是在跟踪当前处境,另一种是形成跨经历保留的认识。知道当前所处的位置,与学会“在这种条件下怎样行动”,都需要内部状态,却不是同一种学习成果。
3.2 增量学习:在已经学会的基础上继续
我们对持续学习有一个直接的要求:每一批新经历,都应当在已有学习成果之上继续积累。
增量学习强调利用已有成果吸收新信息;持续学习还要面对长期保持、纠错、迁移和环境变化;在线学习则更强调数据陆续到来时的处理方式。这些概念在研究中有交叉,重要的是说明更新的对象、时机和代价。
第一代 NI 已经支持增量学习。端侧应用会累计新增记录和用户校正,在满足更新条件时提示再次学习,由使用者决定何时启动。
启动后,在逐条提取记录表示时,系统按内容识别没有变化的记录,复用它们已有的内部表示,只为新增或变化的内容重新计算表示。随后,RPP 结合新旧表示重新归纳个人特征,生成、保存并启用新版学习状态,供后续推理使用。这条从新数据进入到学习产物更新、再到推理加载使用的流程,已经在真机上运行验证。
来源:质子梯度内部研究与测试记录。
现有机制把增量提取表示与阶段性整体归纳结合起来:未变化的记录无需重复提取表示,个人特征分析与状态生成则结合新旧资料一起完成。下一代将在这条已经运行的学习路径上,进一步研究更细粒度的更新,让日常学习成本更紧密地随新增信息量变化,并加强长期巩固与旧能力保持。
回顾和整理仍然重要。人也会复盘、归纳和重新理解旧经历。我们主张把日常增量更新与阶段性巩固结合起来:前者保证学习的连续性,后者让已有经历形成更稳定、更可复用的结构。
3.3 模型就是产品:学习产物由模型承载
NI 的设计目标明确:持续学习的产物是模型。经历造成的变化应被模型内化,保留在参数或学习状态中,并参与后续理解、预测与行动。
模型就是产品,意味着产品价值随着模型的学习而积累。 使用者长期积累的价值,不只来自交付时的通用能力,也来自模型后来形成的理解、判断与行动方式。我们希望这些成长成为模型自身可以携带的部分。
把所有记录放进一个数据库,再每次检索出来交给模型,是有用的技术路线,但它回答的主要是“怎样取回外部内容”。NI 要进一步回答的是:这些经历如何改变模型理解和使用信息的方式?
因此,迁移的单位应当是一个完整的已学习模型:既包括执行计算的模型参数,也包括承载已学认识、参与后续计算的内部学习状态。如果学习改变的是权重,就保留更新后的权重;如果变化由快速权重或其他神经记忆状态承载,这些状态就是学习产物的一部分。它们保存为一个还是多个文件,是实现与交付方式的问题。
我们希望,当这个模型进入另一台兼容设备时,已经形成的情景理解、知识与适应性推理能力可以一同延续,无需另外携带原始经历档案或外置检索库来重新建立这些认识。进一步把学习成果巩固进统一的模型参数,是值得探索的一条路径;选择载体时,我们关注可用能力、持续更新与设备代价之间的关系。
我们以功能判断内化:经历是否改变了模型后续理解、预测与行动的方式,这种改变能否持续使用并接受新的修正。设备继续提供计算、感知和动作接口,工具继续提供当前信息与权威事实;模型则带着已经学到的认识进入新的环境。
3.4 不只是恢复使用,还要恢复学习
长期成长意味着模型重启后,既能继续使用已有成果,也能继续沿着原来的机制学习。
恢复学习需要同时保存可读取的成果与继续更新所依赖的信息。例如,一个关联映射可以支持读取,而它后续的更新还可能依赖运行中累计的统计数值或其他辅助状态。学习连续性要求把这些依赖纳入设计。
这也给迁移提出了两层要求:先让已学能力随模型恢复,再让后续成长从同一位置继续。下一代需要研究,哪些信息必须随模型保留,哪些可以由已巩固的状态替代,以及怎样吸收新经历而不反复读取完整历史。
学习过程中,原始资料与历史表示仍可按使用者的选择留在设备上,用于复盘、纠错或阶段性整理;它们与迁移时必须携带的学习产物需要分别说明。我们要逐步降低的是能力使用和日常更新对原始历史的依赖,使模型能够以自身已经形成的认识继续成长。
恢复之后,模型应当从上一次成长的位置继续出发:使用旧有认识,接纳新的证据,并让新旧状态保持一致地演进。
4. 围绕 NI,我们已经构建的技术栈
持续学习要求算法、模型和设备相互配合。我们从学习目标出发,自上而下定义所需能力,再自下而上构建整套技术栈。NI 提供持续学习的算法与算法架构,配套工程则把这些机制带到真实设备,支撑它们的运行、更新、验证与使用。
这套技术栈连接了以下几项工作:
| 方向 | 我们已经建立的能力 | 对持续学习的作用 |
|---|---|---|
| 经验表示与学习机制 | RPP、端侧增量学习、方向构建与激活干预接口 | 从记录与纠正中形成可使用的认识,让变化进入后续推理 |
| 模型分析与优化 | 激活分析、剪枝与量化、优化前后对照,以及模型与应用导出 | 根据设备条件研究模型的容量与计算取舍,把结果带到实际使用 |
| 推理运行时与资源管理 | DSR、FrogJump、缓存量化、设备预算、执行调度与多模态状态管理 | 组织哪些状态被保留、哪些计算被执行,为长期交互提供运行基础 |
| 学习状态生命周期 | 学习产物的生成、保存、启用、恢复、移除与兼容校验 | 让学习成果能够跨会话使用,更新与恢复保持一致 |
| 工具接入与开发接口 | 工具契约承载、调用执行,以及把模型、工具与学习流程接入设备应用的接口 | 把模型的理解连接到设备能够获取的信息与执行的动作 |
| 跨设备协作与状态管理 | 设备间通信、兼容性校验、学习状态传递与恢复机制 | 让已有学习成果在授权、兼容的设备之间延续使用 |
来源:质子梯度内部研究。
这些工作由同一个目标牵引:设备要能长期使用模型,也要能接纳新的经历、更新学习成果,并在后续任务中使用它们。下面先说明运行条件与核心机制,再用代表性实测展示这些工程工作的具体作用。
4.1 本地持续学习,需要能够长期运行的模型
智能走向数据,首先要求模型在数据所在的设备上完成感知、推理与交互。持续学习依赖反复发生的观察、行动和反馈,因此,模型在真实设备上的持续运行能力,是我们研究的出发点。
端侧的困难集中在几个相互牵制的环节:模型权重、会话状态和临时计算共享有限内存;新的图像与语音不断进入;不同芯片又有不同的执行与数据搬运成本。处理这些问题,需要理解模型的计算结构,并据此设计状态管理、内存分配与执行调度。
推理运行时,是负责安排模型计算、内存使用与状态管理的软件。我们把模型优化与运行时协同设计,已经在连续推理、会话状态保留和非苹果平台的语音执行优化上取得具体进展。沿着这些成果,下一代 NI 将进一步研究学习更新的计算与状态需求,让模型能够在持续交互中积累新的能力。
4.2 模型优化与运行时的核心机制
我们把模型运行拆成几个需要协同解决的问题:哪些历史状态值得保留,哪些计算可以省下,有限内存怎样分配,感知切换时怎样延续上下文,以及优化后的模型怎样进入设备使用。围绕这些问题,我们已经形成了以下机制与工具。
DSR(Dual-Sparse Retention,双重稀疏 token 驻留):在有限缓存中安排历史信息的保留。
长会话中的注意力缓存,会随着输入与输出不断增长。注意力缓存也称 KV 缓存,保存模型后续计算会查询的内部表示。DSR 将有限空间分配给开头的少量位置、近期内容,以及历史中注意力得分较高的内容,并结合层的位置与场景配置安排保留预算。
这里的重要性由模型运行中的注意力得分估计,得分会随后续计算更新。DSR 据此选择保留的状态,定期整理缓存,让历史的保留进入明确的资源预算。它把“有限内存留给什么”变成运行时可以执行的规则,是我们支持长时间交互的一项核心机制。
FrogJump:按模型结构组织更精简的计算路径。
这一机制面向由递归层与注意力层共同组成的混合架构:递归层持续整合先前信息,注意力层则从保留的表示中读取所需内容。
FrogJump 根据已适配的模型层结构生成跳层计划,执行时略过选定的中间递归计算层,同时保留完整注意力层及紧邻其前的递归层。这样,模型可以沿着一条计算量更少的路径处理输入。
我们已经实现跳层计划、推理执行接入,以及对应的结构检查与测试。当前路径在适配模型的非思考模式下显式启用。FrogJump 的价值在于把计算取舍落实为可配置的执行方式;输出质量、任务表现与实际运行成本,是评价这类路径时需要一起观察的结果。
缓存量化与混合状态管理:同时考虑保留多少、怎样保存。
DSR 处理状态的选择,缓存量化处理状态的数值表示。量化用更少的位数保存数值,降低缓存占用,同时引入需要评估的数值误差。我们把量化格式、缓存预算与实际计算路径一起设计,让存储方式能够配合模型执行。
混合架构还要求分别管理不同性质的状态:注意力缓存保留供后续查询的表示,递归状态则把先前信息整合进固定形状的数值。我们的运行时分别处理它们的分配、更新与恢复,使不同状态的增长方式能够被独立管理。
设备预算与执行调度:让计算安排适应实际运行条件。
我们根据设备可用内存、模型占用、带宽信息与执行能力规划资源,为临时计算预留空间,再分配缓存预算和处理输入时的批次规模。随着上下文增长,执行调度还可以调整每批提交的计算量,控制瞬时压力。
这项工作把模型结构与设备条件连接起来。同一个模型进入不同设备时,缓存规模、计算批次和提交节奏可以采用不同安排,为持续交互提供与硬件条件相匹配的运行方式。
多模态状态连续性:切换计算任务时,保留需要延续的状态。
视觉处理与语言解码轮流使用资源时,运行时分别管理权重和会话状态;语音分块生成时,则延续输出所需的内部状态。围绕这些差异,我们实现了分阶段资源安排与状态保留路径,让新的观察或下一段输出能够接续已有计算。
模型分析、优化与交付:把研究中的改动带到实际使用。
我们还建立了激活分析、剪枝与量化、优化后重新加载和质量检查,以及模型与应用导出的工作流程。激活分析帮助观察计算中的使用情况,剪枝与量化提供不同的容量和数值表示方案,对照检查则帮助判断改动的影响。
配套开发接口把模型运行、工具执行和学习状态管理接入设备应用。这使模型优化、学习机制与设备运行能够相互衔接:研究得到的改动可以被加载、检验和使用,设备中的运行结果又能回到下一轮研究。
运行配置同时遵循状态兼容要求。长会话可以采用有预算的缓存管理;恢复已捕获的完整学习状态时,则使用与状态生成相兼容的配置,保持其布局与执行方式的一致性。
来源:质子梯度内部实现与研究记录。
这些机制共同决定模型如何使用有限的计算与存储资源;下面的学习机制进一步决定,新的经历怎样进入可保留、可使用的模型状态。
4.3 RPP
RPP 用来从多条记录中提取相对稳定的个人特征线索。它读入模型处理这些记录时产生的内部数值,输出一组用于个人特征分析的数值方向,帮助辨认哪些结构在不同记录中反复出现。
具体而言,RPP 先以预设的通用特征方向为参照,分离它们在记录中对应的成分,再分析剩余结构。这里的通用方向,是描述一般特征、供不同用户共同使用的一组参照。之后,再通过加权主成分分析与稳定性检查,形成用于个人特征提取的方向。
这里的“激活”,可以理解为模型在处理输入时形成的内部数值表示;“方向”描述的是这些表示中某一类变化。“主成分分析”寻找较显著的变化结构,“稳定性检查”则观察这些结构是否容易随样本变化而改变。
RPP 的意义在于,它让我们能够在模型的表示空间里观察个人相关结构,而不只是对原文作一次表面摘要。下一代可以继承这项基础,也可以研究表示、分析目标与后续使用方式怎样继续演进。
在现有流程中,这些方向帮助选出有代表性的记录,再由模型结合这些记录概括个人特征。得到的文字描述与工具说明一起,构成下一节用于生成可复用状态的输入。
来源:质子梯度内部研究。
沿着这一基础,下一代将进一步研究时间、条件与行动后果的表示:使分析得到的结构既能被识别,也能参与后续判断与预测。这是从个人相关结构走向更丰富学习能力的重要连接点。
4.4 学习状态如何进入推理?
模型先读入一段描述用户特征和可用工具的文字,我们将读完后形成的内部计算状态保存下来。以后开始新的会话,可以直接从这份状态继续处理当前问题,复用先前已经完成的计算。
第一代 NI 已经实现了这些状态的生成、更新、保存、恢复与移除。技术上,先读入的那段文字称为“前缀”;其中的“工具契约”,就是工具的功能、参数和使用方式说明。
这种方式使先前形成的内部计算状态可以跨会话复用,后续输入能够在已有状态的基础上参与计算。再次学习时,更新后的个人特征与工具说明一起生成新版状态,替换此前用于推理的版本;后续会话便可恢复新版状态继续工作。下一代将进一步研究更细粒度的状态更新,让新认识的写入、旧认识的修正与长期巩固更紧密地配合。
不同模型结构提供了不同的保留与整合机制。有的状态随输入序列增长,支持后续注意力查询;有的通过递归更新,把之前的信息整合进固定形状的状态。理解这些差异,有助于为不同的容量、读取与更新需求选择合适的承载方式。
4.5 工具学习与个人状态参与推理
工具学习是第一代 NI 已有的基础。工具契约描述工具能做什么、接受哪些参数、怎样使用;模型处理这些契约并形成状态,恢复后可以根据当前问题生成工具调用,由运行时执行。
例如,用户询问某个月花了多少钱,模型可以调用已接入的消费记录查询工具获取数据。
在这条路径中,模型在构建阶段理解工具契约;真实工具完成实现与注册后,使用阶段便可复用已形成的状态,无需为每次请求重复注入同一份工具说明。
我们已在设备上验证个人特征回答与对应工具调用的实际流程,验证内容包括状态恢复、基于当前问题生成调用,以及由运行时执行工具。
来源:质子梯度内部测试记录。
个人状态让模型能够依据已形成的偏好与规律调整回答,更接近前面所说的语义记忆。以此为起点,下一代将进一步研究具体经历及其时间、情境和后果的保留,并让这些认识支持条件变化后的判断。
下一代还要从“知道工具契约”走向“从使用经历中完善策略”:什么时候值得调用,失败以后怎样调整,协议变化后怎样重新适应。成功调用一次工具,是这条路上的基础,不是终点。
4.6 Activation Steering 与 Directional Steering
Activation Steering 是在模型生成回答时,调节它内部正在使用的数值,从而影响接下来怎样回答。这些运行中的数值称为“激活”;这种方式可以在保持模型权重不变的情况下使用。
Anthropic 的金门大桥实验是一个直观例子:增强与金门大桥相关的特征后,模型会在原本不相关的话题中也提到它。这展示了内部激活对生成结果的直接影响,也凸显了干预强度与适用情境的重要性。
我们的现有实现包含两条方向处理路径:一条利用 RPP 产生的方向观察当前输入与已有结构的关系,并为干预准备所需的数值数据;另一条从纠正前后的激活差出发,构建用于影响后续计算的方向,称为 Directional Steering。
两条路径都围绕内部激活,区别在于方向怎样获得、什么时候使用、如何接入计算。方向是一组协调的数值调整量;Directional Steering 是激活干预的一种具体实现。
目前,RPP 方向在现有应用路径中用于观察输入与个人相关结构的关系;纠正方向的实际干预,已在专项运行中验证加载、重新加载与移除。这构成了我们继续研究方向选择、情境匹配与干预效果的基础。
来源:质子梯度内部研究。
下一代将重点研究方向与学习目标的对应、干预的情境选择,以及连续更新中的相互影响。
4.7 代表性工程成果与实测
我们从上述工作中选取三个有具体运行记录的案例,分别展示长时间运行、多模态状态连续性与执行效率。长会话案例结合了缓存量化、内存预算、动态调度与有上限的缓存保留;多图和语音案例分别展示状态管理与计算组织的改进。
本节数据来源:质子梯度内部测试记录。
控制长会话中的缓存与计算开销,让大模型在手机上持续运行。
长会话会不断增加缓存和计算压力。模型中的一部分层把历史整合成固定大小的状态,另一部分层则保留供后续查询的注意力缓存。我们分别管理这两类状态,以更紧凑的数值格式保存缓存,设定内存预算,并随上下文增长调整每批计算的规模。这样,运行时能够在设备内存约束下持续推进生成。
在两台手机的连续运行测试中,90 亿参数模型在同一会话内分别完成了 200 轮问答,累计各生成 204,800 token,峰值内存均约为 5.5 GB。Token 是模型处理文字的基本单位;这里观察的是手机能否连续完成一轮又一轮的生成。
测试条件:Qwen3.5-9B-4bit,iPhone Air 与 iPhone 17 Pro,每轮固定生成 1,024 token,持续供电并主动散热。
这项工作把长会话中的状态增长与执行压力纳入了明确预算,使连续交互拥有可实际运行的设备基础。
把权重加载与会话状态分开管理,让新图像接入已有上下文。
图像处理需要额外内存。直接释放整个语言模型会话,会同时丢掉已经形成的状态,之后还要重新计算历史。我们将模型权重的生命周期与会话状态分离:暂时卸载解码器权重,保留注意力与递归状态;视觉编码完成后,再恢复权重,只处理新图像及新增文字。
在多图连续会话对照中,第二张图送入后,模型开始输出回答的等待时间从 8.15 秒降到 6.64 秒,也就是少等约 1.5 秒,同时保留此前的会话状态。保留状态带来的额外峰值内存约为 190 MB。
测试条件:iPhone Air、Qwen3.5-9B 多图工作负载;状态保留机制为默认关闭、测试时启用的实验路径。
这项改动解决了感知切换时的历史重算问题。设备可以为新的观察腾出计算资源,同时延续已经形成的会话状态。这也是我们面向持续学习设计运行时的重要原则:资源可以重新安排,状态应当有独立的保留与恢复机制。
重组语音预测器的执行结构,提高非苹果平台上的计算效率。
语音预测器负责逐步生成合成声音所需的编码信息,每一步只需要对应的输出部分,也就是“输出头”。我们把各步骤共用的计算部分——共享主干——与输出头拆成独立的执行单元,在保留原有权重数值和主干状态更新结构的同时,只运行当前所需的固定权重输出头,并将主干输出直接传入该输出头。
在某款非苹果平台的旧款芯片上,预测器固定 15 步计算的耗时中位数从 40.05 毫秒降到 32.28 毫秒。另行进行的三条流式输入对照中,优化前后的生成音频逐字节一致。
测试条件:相同输入,原路径与优化路径交替运行 10 轮;上述耗时统计预测器计算,包含调用与等待。
在完整语音管线上,我们还实现了有状态的分块生成,让设备一边合成、一边提供可播放的音频。在一轮 10 个会话的本地语音测试中,从服务收到文本到发出第一块音频,中位等待约为 0.37 秒。另一次独立的 30 分钟语音合成测试完成了 357 句,失败数为 0。
这项优化保留了既有权重,通过改变执行组织方式降低计算耗时。它展示了我们在异构设备上推进模型优化的具体方法:结合模型结构与平台执行特性,组织真正需要发生的计算。
从长会话的资源管理,到多模态切换的状态延续,再到语音生成的执行重组,我们已经围绕模型长期驻留和持续交互建立了具体的工程能力。它们共同支撑 NI 的研究方向:让学习所依赖的观察、推理与状态积累,能够在用户的设备上持续发生。
4.8 从已有基础走向下一代
我们已经有运行条件、表示分析、端侧增量学习、工具契约承载、个人状态参与推理、方向处理与状态恢复等具体基础。新增记录与校正能够进入学习流程,更新后的学习产物能够保存、启用并参与后续推理。
下一代将从这条已经运行的学习循环继续演进,拓展表示、更新与巩固的方法,让可积累的内容从个人特征与工具用法,进一步扩展到情境理解、行动后果与可迁移的策略。
5. 语言、世界模型与 Agent,为什么会在这里汇合?
5.1 不只知道发生过什么,还要理解可能发生什么
语言模型擅长处理语言中的结构、知识和表达。世界模型则把我们的注意力引向另一个问题:在当前处境下采取某种行动,环境可能怎样变化?
经典 World Models 将感知表示、时序预测和控制联系起来;Dreamer 则进一步展示了利用内部预测展开想象轨迹、学习行为的路线。我们看重的是其中的原则:表示应当服务于后果预测与决策。
对 NI 来说,这带来一个重要方向:经历的价值不只在于以后能回答“发生过什么”,还在于它是否帮助我们判断“在这种条件下,接下来可能怎样”。
后果预测要求表示保留行动、时序和环境条件之间的关系。我们希望模型能够识别,一次结果究竟依赖哪些条件;在内部推演之后,再用真实反馈校正预测,减少连续推演中的误差积累。
5.2 设备就是智能体:模型在设备中进入环境
在我们的研究中,Agent 是模型进入目标、观察、行动与反馈循环的形态。设备提供本地计算、感知与交互入口,以及实际可执行的动作;模型提供理解、预测与选择行动的能力;NI 让经历形成的变化能够保留、更新并继续使用。三者结合,让设备在自己的环境中作为智能体运行。
这也解释了我们为什么把计算能力放在智能体概念的基础位置:设备要能够在本地处理信息、运行模型并管理学习状态,才能在持续交互中承担判断与学习。手机、笔记本和其他异构设备可以具有不同的算力、感知条件与动作范围;我们的研究方向,是让它们依据各自条件承担不同角色,并在使用者授权下协作、延续已有学习成果。
这样的智能体可以主动获取信息,调用工具改变环境,也可以回忆过去的尝试。
这使学习面临的问题发生变化。被动阅读时,接下来看到什么主要由外部决定;主动交互时,Agent 的选择会影响未来数据。它可以反复做熟悉的事情,也可以承担适当成本去确认一个不确定判断。
因此,自主学习不只涉及“新内容如何写入”,还包括“下一步应该观察什么”。学会提出有价值的问题、辨认反馈是否可信、发现自己并不知道什么,都可能成为能力的一部分。
5.3 在游戏中学习:经历怎样变成能力?
我们喜欢用游戏来理解这一点。Agent 进入陌生环境,尝试行动,观察结果,逐渐发现哪些条件重要,形成可复用的判断方法。它并不是把每一局的记录重新背一遍,而是在经历中改变面对下一局的方式。
在这个场景中,学习表现为持续的变化:先前经历影响后来的策略,成功的方法得到巩固,失败的认识得到修正,环境变化时能够重新调整。我们将围绕这些变化观察和验证能力的积累。
完成当前任务,与通过当前任务变得更有能力,是两个相关但不同的目标。 持续学习要把第二个目标也纳入系统设计和评价。
5.4 能不能统一成一个模型?
统一语言表达、环境预测与行动选择,是我们看重的研究方向。这些功能可以探索共享的内部表示,让模型对世界的理解同时服务于表达、推演与行动。
WorldVLA 用一个逐步生成的统一模型处理动作生成与未来视觉预测,为这种功能统一提供了具体参照。我们关注的下一步,是怎样把持续更新与经验巩固纳入这样的统一结构。
我们更深一层的期待是:模型说出的解释、对未来的判断和采取的行动,能够基于相互一致的认识。共享表示有望减少转换与割裂,也要求我们处理不同功能之间的相互影响,包括错误怎样被发现、限制和修正。
因此,我们将统一结构与持续更新作为两个相互联系的研究问题:前者连接理解、预测与行动,后者让这些能力随着新经历继续成长。
5.5 它们各自承担什么?
语言与多模态能力帮助模型理解和表达;世界建模帮助它预测后果;NI 研究经历怎样持续改变可使用的模型状态;Agent 将这些能力放入真实交互;验证环境则检验这种变化究竟有何作用。
这些职责可以由不同架构组织,也可以逐步统一到同一模型中。关键关系始终清楚:模型在内部形成变化,Agent 在环境中获得经历,评价通过独立任务检验结果。
6. 技术方法与哲学启发:学习机制应该怎样设计?
我们从具体的学习问题出发设计方法:经历怎样被表示、怎样引起更新、怎样被再次使用,以及整个过程怎样持续。
6.1 先让表示保留真正重要的区别
如果两个后果完全不同的事件被表示成几乎一样的状态,后续再精巧的读取机制也可能混淆它们;如果同一件事的不同表达相距很远,写入时和提问时又可能对不上。
因此,表示不只是把输入变成一串数字。它决定哪些差异被保留、哪些关系容易被利用。对持续学习而言,这种表示应同时服务回忆、判断与后果预测,而不只是让相似的文字靠近。
一个值得研究的方向,是让表示在新的反馈中继续调整。但调整也会带来困难:如果表示空间发生变化,过去已经写入的状态是否还能读懂?我们不仅需要学会写入,还要保持新旧表示之间的可用关系。
6.2 关联记忆:给“叠贴”一套读写规则
关联记忆按线索寻找内容。例如,当前提问提供线索,模型据此调用先前经历中相关的信息。快速变化的权重或状态,让新的线索与内容在模型内部形成关联,读取时再用当前线索激活相关信息。
简单叠加会产生干扰,基于预测误差的写入则可以修正已有映射,而不是只增加一层痕迹。这类研究把“墙”和“叠贴”从比喻推进到了可分析的更新规则。
自然语言的读写还需要解决线索对齐:同一段经历可能以不同说法被提问,相似说法也可能包含相反条件。地址怎样形成、怎样容忍表达变化、怎样保留关键差异,是关联记忆进入真实交互时的核心问题。
下一代将把容量、读取可靠性与不确定性表达一起研究,使已经写入的结构能够在相关情境中被准确使用。
6.3 先学会怎样读写,再持续接受新经历:TTT 的启发
“先教会怎样贴、怎样找、怎样读懂;以后再不断给它新的纸片”,是一个重要的研究思路。它把通用的学习机制,与每次具体经历引起的变化区分开来。
Larimar 将编码、分布式记忆和解码连接起来,研究快速知识更新;MemoryLLM 则研究可自更新的内部记忆池。对我们而言,它们最有价值的启发是:读写之间的配合本身可以学习。先形成吸收新经历的机制,再让使用中的经历持续更新模型状态,是一条值得深入探索的路径。
这条路径的关键是表示、写入与读取的共同设计。我们将结合设备资源、长期更新和数据本地的要求,检验这种配合的效果,并分别衡量形成学习机制与日常使用它的代价。
测试时训练(Test-Time Training,TTT)把学习更新带进模型的使用过程。 模型接触新的输入后,根据一个学习目标调整可更新的参数,再利用更新后的模型处理任务。原始 TTT 研究利用输入本身构造自监督任务,在没有当前样本人工标签的情况下更新特征提取器,以适应与原训练数据不同的输入。这里的训练确实改变了参数;额外生成几轮回答或延长推理时间,则属于另一类计算安排。相关讨论也可参看这份 TTT 分享。
TTT 的更新可以有不同的保留方式:原始工作中的标准版本为每个输入从同一起点适应,完成预测后丢弃这次更新;在线版本则沿用前一个输入更新后的参数。这个区别与 NI 的研究问题直接相连:当前任务学到的变化,怎样成为下一次仍然可以使用和修正的认识?TTT 提供使用时更新的方法,测试时持续学习进一步关注这种变化的保持、巩固与长期积累。
TTT Layers 则把这种思想放进了模型内部的序列处理结构。 《Learning to (Learn at Test Time)》让隐藏状态本身成为一个可训练的小模型:新的输入到来时,以自监督学习更新它的权重,再用更新后的状态处理信息。外层训练学习表示、读写相关变换及其他模型参数,内层更新把当前序列的信息压缩进快速变化的权重。
这为“先学会怎样贴,再不断接收纸片”提供了具体参照:一套较稳定的学习机制,可以驱动使用过程中的快速变化。该研究按输入序列组织快速状态;把这类机制用于 NI 时,我们还要设计跨会话保留、不同经历之间的干扰控制,以及快速状态如何巩固为长期能力。这些问题会与下一节的多时间尺度设计一起研究。
对 NI 而言,TTT 的吸引力在于把“学习”变成运行过程可以调用的机制。我们可以研究更新信号怎样来自预测误差、输入结构或行动反馈,也可以研究哪些部分适合快速调整、哪些认识需要更多证据再改变。自监督更新是一条具体路径,学习机制的形成与使用并不必然依赖强化学习奖励。
“学会学习”落实到三个具体问题:系统如何利用新证据决定更新什么,如何辨别异常与规律,以及什么时候应该回顾或修正已经形成的认识。
6.4 多时间尺度:新鲜经历与稳定能力不必同速变化
刚发生的事情,往往需要快速进入可用状态;长期形成的判断,则不应该因为一个偶然样本就被推翻。如果所有内容采用同样的写入力度、保持时间和遗忘速度,系统很难同时具备敏捷性与稳定性。
多时间尺度是我们下一代研究的重要方向。快速状态处理眼前变化,较慢的状态保留经过更多证据支持的结构;阶段性的整合再决定哪些经历值得成为更稳定的能力。
Titans 将运行期间可更新的记忆、遗忘机制与不同信息路径结合,为这种设计提供了参照。我们关注这些机制如何分工,以及额外计算、状态容量和长期保持之间的取舍。
巩固发生在不同时间尺度之间的有效协作中:新经历进入快速状态,有价值的结构逐步稳定下来,旧认识则在新证据下得到重新组织。信息怎样交换、哪些条件得到保留,将决定这种协作的实际效果。
对应到前面的记忆区分,模型既可以保留某次经历的重要情境,也可以从多次经历中形成更通用的认识。这些功能与更新速度需要分别设计:有些具体经历值得长期保留,有些一般性判断则需要快速修正。我们将依据内容的作用与证据强度安排更新和巩固。
6.5 写入、遗忘与回忆,都是取舍
令人意外的经历值得注意:当结果与预测差距很大时,原有认识可能需要调整。更新机制还要区分有意义的新证据与随机噪声,才能把有限学习资源用在真正重要的变化上。
我们将新颖性、可信度、任务价值和长期影响共同纳入研究。频繁发生的事情可能重要,少见但后果严重的例外也可能重要;最近出现的认识可能更新,长期积累的认识也不该被轻易抹去。
更新门决定写入多少,遗忘门决定保留或衰减什么,读取机制决定当前使用什么。我们需要让这些控制与内容的重要性、可信度和适用情境形成联系,在有限容量中协调写入、保持与调用。
回忆同样需要选择。持续学习的价值不是在每次回答前重新审阅全部人生,而是能够在当前情境中调用有用的结构,并在发现不足时知道需要补充什么。
6.6 芯片给我们的哲学启发:通用机制怎样面对未来任务?
一块芯片不需要预先知道未来所有程序。只要程序满足指令与执行条件,它就能利用既有机制进行计算。这给我们的启发是:稳定的基础机制,可以承载后来才出现的内容和任务。
对应到持续学习,我们不可能提前准备用户未来的全部经历。我们要研究的是,模型是否能获得一套吸收新经历的机制,而不必为每一个新领域、每一种纠正和每一位用户另写一套语义规则。
芯片通常执行外部给出的程序;智能体还需要从不完整、有噪声的反馈中发现规律,甚至判断自己提出的问题是否恰当。这使学习机制承担了更进一步的任务:既要接纳新的内容,也要判断新认识是否可靠。
这个类比带给我们的核心判断是:稳定的基础机制,可以拥有不断拓展的知识与能力边界。 我们要寻找的,正是能接纳后来经历、检验新认识并持续形成能力的学习机制。
6.7 异构集成的启发:分工与联系,而不只是增加层数
三维芯片集成将不同功能和工艺的部分,通过紧密互联组合起来。TSMC SoIC 所体现的分工与连接思路,对我们理解模型内部的协作也有启发。
借助这个工程类比,我们关注三个问题:不同类型的状态能否采用不同表示?不同更新速度的机制怎样交换有用信息?为了增加容量而引入的连接,是否带来了可接受的读取与通信成本?
容量不必只靠加深主干获得;它也可能来自新的模块、子空间或不同的组织方式。但新增容量只有能被学习机制写入、被推理过程使用,才会成为实际能力。
对我们来说,最值得保留的启发是系统性的取舍:不能只问能装多少,还要问怎样访问、怎样更新、怎样协调,以及为了这些能力付出了多少代价。
7. 真正需要攻克的难题是什么?
7.1 压缩要服务尚未遇到的任务
只为当前问题设计的表示,可能在下一次问题中丢掉关键线索。我们需要在保留内容的广度、组织结构的深度与资源成本之间取得平衡,让当前形成的表示能够服务更广泛的未来问题。
所以,下一代 NI 面对的不是单一压缩率,而是一条取舍曲线:在明确资源预算下,能保留多少有用结构,支持多大范围的未来任务,遗漏又发生在哪里。
这也意味着“重要”不是永久标签。一条看似次要的经历,可能因为环境改变而获得新的意义。如何保留重新解释过去的可能性,是比摘要长度更深的问题。
7.2 状态变化怎样成为能力变化?
最难的未必是让一个矩阵发生变化,而是让模型正确使用这种变化。
个性化表达、准确回忆、任务效率与陌生条件下的判断能力,是不同的改进维度。持续学习研究需要识别,哪些变化来自经历中的规律,哪些依赖具体内容的保留,以及这些变化能否继续积累。
我们将通过控制上下文、工具和计算预算,比较有无学习更新时的行为差异。把贡献归因到具体机制,才能知道下一步应该加强哪一种表示、更新或读取方式。
7.3 从相关性走向对行动后果的可靠判断
从事件之间的关联走向行动后果的判断,需要识别环境条件、反馈时序与潜在影响因素。同一种行动在不同处境下可能产生不同结果,学习应当保留这种条件性。
Agent 因此需要处理归因:一次成功或失败,应该改变对哪一步、哪种条件的认识?过早归纳可能让它形成错误规律;把每一次例外都当作新规则,也可能让它无所适从。
世界建模可以参与这个过程:先预测行动后果,再与真实反馈对照,通过新的观察与尝试修正认识。我们把这种可检验的预测—行动关系,视为理解进一步转化为能力的关键。
7.4 在接受新经验与保留旧能力之间保持平衡
可塑性让模型接受新信息,稳定性让它保留仍然有效的认识。过度稳定会拒绝真实变化,过度可塑又可能被一次异常经历带偏。
我们主张让学习机制保留不确定性、区分适用条件、允许暂时并存的解释,并在更多证据出现后决定怎样整合。这使模型既能接受变化,也能抵抗偶然噪声。
遗忘管理信息的保留与衰减,纠错修正已有认识,删除落实使用者对信息去留的决定。三者需要各自清楚的语义,并共同进入学习状态的生命周期设计。
7.5 端侧约束必须进入算法本身
一份供推理读取的学习状态文件可能很小,更新它却需要较多计算;一个读取很快的机制,可能需要保存大量辅助状态。我们将编码、更新、暂存和恢复的成本一起纳入算法设计。
我们需要协调日常推理与学习的资源使用:轻量更新及时响应,较重整理安排在合适时机,持续交互保持可用。计算时机、状态容量与更新收益,应当与学习目标一起设计。
不同设备的内存、功耗和使用节奏,会形成不同的算法取舍。我们已有的运行时成果,使这些问题能够进入真实环境中的测量与比较,让算法设计建立在实际运行条件之上。
7.6 跨设备与异构环境:迁移的究竟是什么?
我们希望已经形成的学习成果能够伴随使用者跨设备延续。实现这个目标,需要处理三类迁移问题。
| 迁移对象 | 真正需要回答的问题 |
|---|---|
| 学习机制 | 同一原则能否在不同算力、内存和运行环境下工作? |
| 学习状态 | 已有状态能否在兼容条件下恢复;表示不同的时候怎样转换? |
| 已学能力 | 感知形式、工具和动作空间改变之后,哪些认识仍然有用? |
我们已经有兼容状态传输与恢复的实现基础,为同模型兼容条件下的学习连续性提供了实际通路。
来源:质子梯度内部研究。
下一步要进一步研究不同模型表示、感知形式与动作空间之间的衔接。
“模型就是产品”使迁移有了明确的研究目标:学习产物进入兼容设备后,能够继续使用已学认识,并从新经历中接着学习。我们将分别观察能力能否保留、更新能否延续,以及为实现这两件事必须携带哪些状态。模型对旧经历的依赖,应当逐步体现在自身形成的认识中。
内部状态依赖模型的表示方式。不同模型的层结构、数值坐标和动作语义可能不同,迁移因此需要处理表示对齐与能力重用。例如,将已有规划经验用于另一类设备,需要重新衔接其感知与执行方式。
异构迁移的核心,是识别哪些认识能够共享,哪些细节需要适应新的载体。我们希望延续的是已经形成的理解与能力,并让它们在新的环境中继续生长。
8. 来自 AgentOdyssey 的对照与参考
8.1 它提供了哪些可观察的对照?
AgentOdyssey 是一个用程序生成游戏环境的测试平台,用来观察智能体在长期交互中怎样学习。Agent 要接触新情况、选择行动、获得后果,再处理依赖此前经历的问题。它的价值在于让学习的过程及作用能够被观察。
它使我们能够更具体地追问:Agent 获得了哪些环境知识?是否保留了重要经历?探索是否带来有价值的信息?这些变化有没有帮助它推进任务?
官方评价包含任务表现、交互前后的世界知识问答、情景记忆以及探索等维度。这比只看最终是否通关,更适合分析经历产生的作用。
我们将这些维度联系起来观察:回忆为判断提供什么,探索带来了哪些新认识,环境知识又怎样改变行动。这样才能看清经历从被保留到被使用的完整过程。
8.2 与外置检索、上下文堆叠等做法的取舍
更宽的方法范围,为我们提供了丰富的比较对象。我们关注每种做法解决的问题、承担的代价,以及它能为持续学习提供什么。
| 做法 | 它擅长提供什么 | 对持续学习研究的启发 |
|---|---|---|
| 把历史继续放进上下文 | 让模型在当前计算中直接看到更多经历 | 比较直接使用历史与内部积累的效果、时延和资源增长 |
| 在外部保存并按需取回材料 | 保留可检查、可更新的原始内容与来源 | 比较准确取回内容与内化规律各自的价值,而不是只比较回答是否相同 |
| 把历史整理成文字摘要 | 用较少文本传递此前的重要信息 | 检查语言概括保留了什么,以及反复整理时怎样失真 |
| 改变模型内部可用状态 | 让经历进入后续计算的条件或机制 | 检查变化能否持续、是否被正确使用,以及更新和恢复的代价 |
这些路线可以互相组合。NI 聚焦经历的内化与持续学习,精确事实则可以由工具访问权威来源。我们通过比较识别各类机制的长处、资源代价与适用条件,再决定怎样组织它们。
比较可以采用相同起点与相近资源预算,以识别机制的贡献;也可以报告不同预算下的效果曲线,以判断实际价值。这两种视角共同帮助我们作出有依据的取舍。
8.3 把这些参考用于 NI 的长期学习研究
借鉴 AgentOdyssey 的交互任务与评价维度,我们将在自己的实验中分别观察环境内适应、长期保持和跨环境积累,再把这些问题带到真实设备上检验。
例如,在游戏之间重置状态,适合观察单个环境内怎样获得新认识;跨环境保留状态,则有助于研究旧经验的保持、迁移与干扰。协议的选择应当对应我们真正要回答的学习问题。
AgentOdyssey 提供的任务组织与对照方法,帮助我们分析一段经历带来了什么知识,这些知识又怎样改变后续行动。对 NI 而言,这些参考最终要服务于真实设备上的长期学习:让模型在日常使用中持续积累认识、完善判断与行动。
9. 怎样证明持续学习发生了?
9.1 不只看结果,还要看变化来自哪里
下一阶段的实验将围绕明确的学习问题展开,用对应的观察和对照识别机制的作用。
| 问题 | 需要观察的证据 |
|---|---|
| 经历是否进入了可用状态? | 在不重新提供同一段历史的条件下,声明的学习状态能否支持后续任务 |
| 更新是否真的起作用? | 比较允许更新与禁止更新,并控制额外上下文、工具和计算预算 |
| 是否超出原题复述? | 检查新的表达、条件组合和独立任务,而不仅是重复旧问题 |
| 是否保持与修正了能力? | 连续加入经历,检查旧能力、冲突证据与无关任务 |
| 是否形成了学习连续性? | 恢复后不仅能读取旧状态,还能继续接收经历并有效更新 |
| 是否有实际运行价值? | 同时记录完整状态、更新成本、推理代价与运行可靠性 |
缓存复用、回忆、归纳和能力整合可以出现在同一系统中。我们将分别测量它们的作用,并观察它们怎样共同支持持续成长。
验证也将连接不同层次:数学分析帮助理解容量与干扰,自然语言任务检验表示与读取,环境交互检验行动变化,设备实验检验长期运行的可行性。
围绕模型的独立承载与迁移,我们还将检验:在不重新提供旧经历原文的条件下,恢复完整学习产物之后,模型能否回忆相关情景、使用已有知识,并在接触新反馈后继续修正。这能把“携带了哪些状态”与“延续了哪些能力”联系起来。
9.2 让实验顺序跟着科学问题走
一个合理顺序是,先看表示、更新和读取是否能形成最小闭环,再看连续经历中的保持与修正,然后进入更复杂的行动、迁移和设备条件。
这种顺序便于定位问题。读取失败时,可以先检查表示与线索对齐;长期退化时,可以进一步分析容量、干扰和更新策略;状态恢复后,则检验新经历能否继续被正确吸收。
世界模型的评价同样连接预测与行动:既测量预测的准确性,也测量这些预测给决策带来的作用。我们追求的是让模型更会面对未来。
9.3 学习经历与独立检验要分开
情景记忆评价关心经历是否被保留,泛化评价关心已有认识能否用于未见任务。我们分别报告这两类能力,让每项结果都有清楚的含义。
独立测试的答案、环境隐藏信息与评分依据应当与学习过程隔离;用于选择方案的任务,与最终检验效果的任务也要分开。这样的设计使结果能够反映真正的学习作用。
真实数据的语义目标与评价依据,需要由独立、可追溯的评估流程提供。我们以一致的评价条件检验不同方法,并如实呈现成功与失败。
真实记录有助于研究日常信息的分布,交互环境则补充行动与反馈。我们将覆盖不同用户和场景,逐步检验适用范围;数据本地与使用者授权始终是前提。
9.4 资源账本同时覆盖“使用”与“继续学习”
资源评价至少需要区分三件事:学习过程要保留什么,推理时要挂载什么,为下一次更新还需要什么。
评价还将计入输入上下文、临时内存、编码计算和状态恢复成本。外部索引、更新辅助态等依赖,也属于对应方法的完整资源开销。
我们以能力与完整代价之间的关系评估方案,判断一种机制能否从实验延续到长期使用。
10. 我们的研究选择与开放取舍
我们的方向是明确的:NI 始终以持续学习为目标,智能走向数据,学习成果由模型及其学习状态承载,成长应当能够在真实设备与变化环境中延续。
实现方式保持开放。我们根据表示、更新与巩固的实际效果选择方法,以持续获得能力和长期运行价值衡量研究贡献。
10.1 哪些变化应该成为模型的一部分?
当前任务的临时条件、仍待确认的观察、已经稳定的规律,应当采用不同的处理方式。让重要认识逐步沉淀,是有限资源下持续学习的核心取舍。
学习机制应当解释哪些变化被保留、依据是什么,以及新证据出现后如何调整。选择值得长期积累的结构,是持续学习必须具备的能力。
10.2 容量增长与巩固怎样协调?
固定预算、按设备能力配置预算、适度扩展容量,各有代价。我们将容量管理与经验巩固结合起来研究,既提高已有状态的利用率,也检验适度扩展带来的收益与成本。
快速吸收、阶段性整合和更长期的能力保持,需要协调各自的节奏。下一代将研究这些过程之间的信息交换与调度,使日常更新和长期积累相互支持。
10.3 自主学习与使用者控制权如何共存?
环境反馈帮助模型判断什么值得注意,使用者决定学习的范围,以及状态保留和迁移的边界。学习的主动性与人的控制权,需要在同一设计中得到落实。
智能体应当在明确授权的范围内主动观察、更新与回顾,使用者能够理解、撤销和恢复相关变化。控制权贯穿学习过程。
10.4 不同设备可以有不同分工
设备之间的算力和使用节奏不同,日常适应与较重的整理未必必须在同一时刻、以同样方式完成。
这种分工将以数据本地、兼容性和使用者授权为前提,根据不同设备的资源与能力安排计算。我们将在具体设备条件下分别验证,使学习连续性与实际运行能力相匹配。
我们坚持明确的目标与可修正的方法:知道为什么做,也允许证据改变怎样做。
11. 结论:让模型因为经历而持续获得能力
NI 从第一代到下一代,始终围绕持续学习展开。纸片和墙面帮助我们思考经历怎样组织;压缩与遗忘帮助我们思考什么应该被保留;游戏与世界模型帮助我们思考行动、后果与认识怎样相互影响;芯片的通用机制则启发我们思考,怎样面对尚未出现的任务。
我们也已经为这些问题做了实际工作。围绕 NI 配套研发的技术栈,把模型优化、推理运行时、学习机制、工具接入与跨设备状态管理连接起来,使持续学习拥有可实际运行的设备基础。端侧增量学习已经将新增记录、个人特征更新与后续推理连接起来。下一代将沿着这些基础,继续研究更细粒度的更新、经验巩固、持续修正与跨设备学习连续性。
我们追求的,是一个能够在使用中不断形成理解、完善判断、改进行动,并在新证据面前修正自己的模型。记忆参与这一过程,持续获得能力贯穿始终。
设备是智能体的主体,模型是其中能够成长、能够迁移的智能核心,NI 负责让这种成长持续发生。“模型就是产品”表达了我们对这种积累的期待:长期相处形成的认识与能力,能够随着模型进入新的兼容设备,并在新的经历中继续发展。
智能走向数据,也应当意味着成长发生在经历所在的地方。
我们用一个朴素的问题检验这条路:在不反复提醒、不重新交付同一段历史的情况下,模型是否真的因为曾经经历过,而更会面对下一次?
附录 A:术语速查
这些解释服务于阅读,不要求读者先熟悉所有研究领域。
| 术语 | 在本文中的含义 |
|---|---|
| Neural Imprint(NI) | 质子梯度研发的持续学习算法与算法架构;围绕它配套研发的技术栈,支持模型在设备上运行、学习并持续成长 |
| 设备智能体 | 本文以具备计算能力的设备为主体,结合模型、感知与动作接口和学习状态,组织观察、行动、反馈与学习 |
| 持续学习 | 从连续经历中获取、保持并修正知识与能力,同时处理环境变化与旧能力保持 |
| 增量学习 | 在已有学习成果上吸收新信息,不默认每次从头重学 |
| 测试时持续学习(TTCL) | 关注模型在部署、使用期间的持续适应与能力巩固,不只是交付前的训练 |
| 测试时训练(TTT) | 在使用阶段根据学习目标更新可训练的参数;更新可以服务当前输入,也可以按设计向后保留 |
| TTT Layers | 将隐藏状态设计为可训练小模型的一类序列处理层,通过使用时的学习更新压缩当前序列信息 |
| 模型即产品 | 产品价值随模型学习而积累,已学认识与能力由完整的模型及其内部学习状态承载,并以可迁移、可继续成长为目标 |
| 模型权重(参数) | 模型在计算中使用的一组数值;训练可以调整它们,推理时则用它们处理输入 |
| 推理运行时 | 负责安排模型计算、内存使用和状态管理的软件,让模型在具体设备上运行 |
| 内部状态 | 模型计算中可被读取或更新的数值信息;本文关注其中能够承载学习成果并持续参与计算的部分 |
| 激活与表示 | 模型处理输入时形成的内部数值;表示帮助模型组织输入中的内容与关系 |
| 潜在表示(latent) | 模型内部表达内容与关系的形式;表示保留的信息决定后续能够读取或生成什么 |
| RPP | 在模型激活中分析个人相关结构的机制,涉及残差化、主成分分析与稳定性检查 |
| DSR(Dual-Sparse Retention) | 双重稀疏 token 驻留。我们的运行时中按注意力得分、近期内容及分层预算管理历史缓存保留的机制 |
| FrogJump | 在适配模型与运行模式下,按计划跳过选定计算层的推理执行机制 |
| 情景记忆 | 对具体经历及其情境的保留与回忆,关注当时条件、行动和后果;本文按功能讨论,不预设独立模块 |
| 语义记忆 | 对事实、概念与规律等知识的掌握,使用时无需重现最初获得它的那次经历 |
| 事实记忆与精确事实回忆 | 前者泛指事实性内容的保留,可存在于情景或语义记忆中;后者在本文中特指准确回答原始记录细节的任务 |
| 适应性推理 | 结合已有认识与当前条件处理新问题,并依据新证据修正判断;记忆为它提供材料 |
| 世界模型 | 对环境状态及行动后果进行内部预测的模型,可用于推演,并通过真实反馈校正 |
| 关联记忆与快速权重 | 通过线索建立和读取关联,以及让内部映射随经历快速变化的机制 |
| 巩固 | 将新旧经历组织为较稳定、可复用的认识或能力,不限定只能发生在某一种载体中 |
| 可塑性与稳定性 | 接受新信息与保留仍有效认识的能力;二者需要协调 |
| Activation Steering | 在推理中调节内部激活,从而影响后续计算;不以修改模型权重为前提 |
| Directional Steering | 本文中指我们由纠正产生方向、再影响后续计算的具体路径,属于激活干预的一种实现 |
| 泛化与迁移 | 泛化关注未见输入上的有效性;迁移进一步关注不同任务、环境或载体之间的复用 |
| 异构 | 芯片、运行环境、模型表示、感知方式或动作空间存在差异;讨论时应说明是哪一种差异 |
| Token | 模型处理序列的单位,不固定等于一个汉字或一个词 |
| 首 token 等待时间 | 从对应请求开始到产生首个输出 token 的等待,具体计时范围随实验说明 |