為什麼 AI 總是講一樣的笑話？新研究揭示「典型性偏差」並提出零訓練解決方案
利創智能圖靈學院
科楠老師
2025-12-11
如果有一天，你發現無論怎麼問 ChatGPT「講個關於咖啡的笑話」，它總是回答同一個老哏，你會怎麼想？這不僅僅是你的錯覺，這是一個被稱為「模式崩潰（Mode Collapse）」的 AI 現象。近日，來自東北大學（Northeastern University）、史丹佛大學（Stanford University）與西維吉尼亞大學（West Virginia University）的研究團隊發表了一篇重磅論文，不僅揭示了這個問題背後驚人的「人性」原因，還提出了一個簡單到不可思議的解決方案:「說出機率（Verbalized Sampling）」。
在大型語言模型（LLM）的發展過程中，我們一直在追求模型能更「像人」:更安全、更聽話、更有用。我們透過「人類回饋強化學習（RLHF）」來達成這一目標。然而，這篇題為《Verbalized Sampling: How to Mitigate Mode Collapse and Unlock LLM Diversity》的研究指出，正是這種對齊（Alignment）過程，正在扼殺 AI 的創造力。
這篇文章將帶你深入剖析這篇論文的核心發現，探討為何人類的喜好會導致 AI 變得無聊，以及我們如何透過幾句簡單的提示詞（Prompt），就讓 AI 重獲「多樣性」。
一、 被困住的 AI：模式崩潰的隱形危機
想像一下，一個受過海量書籍訓練的 AI，本該擁有無窮的想像力。但在經過「對齊」訓練後，當你請它寫首詩或講個故事，它卻傾向於給出最安全、最標準、但也最無聊的答案。這就是「模式崩潰」。
過去的研究多將矛頭指向演算法，認為是獎勵模型（Reward Models）不夠完美，或者是優化過程出了問題。但這篇論文的作者群——包括 Jiayi Zhang、Simon Yu、Derek Chong 等人提出了一個全新的觀點：問題的根源不在演算法，而在於數據本身，更準確地說，在於提供數據的「人類」。
二、 典型性偏差：因為我們喜歡「熟悉」，所以 AI 變得「平庸」
研究團隊發現了一個被稱為「典型性偏差（Typicality Bias）」的現象。這是一個源自認知心理學的概念，意指人類天生傾向於喜歡那些熟悉的、流暢的、可預測的內容。
心理學的證據
論文引用了多個心理學理論來支持這一點：
- 單純曝光效應（Mere-exposure effect）：我們越常接觸某事物，就越喜歡它。
- 處理流暢性（Processing Fluency）：大腦處理起來越不費力的資訊，我們越覺得它是真實且高品質的。
- 基模一致性（Schema Congruity）：符合我們既有認知框架的資訊，更容易被接受。
數據中的偏差
當人類標註者在為 AI 的回答評分時，這種偏差就會不知不覺地滲入。標註者會系統性地偏好那些「典型」的回答，而給那些獨特、新穎但較為陌生的回答較低的分數。
研究團隊建立了一個理論模型證明，即使我們擁有完美的獎勵模型和優化算法，只要訓練數據中存在這種「典型性偏差」，模型在訓練後就不可避免地會發生模式崩潰。這意味著，AI 的「無聊」是我們人類偏好的直接鏡像。
舉例來說，當用戶要求「講個關於咖啡的笑話」時，直接提問（Direct Prompting）下的模型傾向於鎖定在單一的、最符合大眾預期的笑話，例如：「Why did the coffee file a police report? Because it got mugged!（咖啡為什麼報警？因為它被搶/馬克杯了！）」。這就是典型性偏差導致的結果，模型放棄了其他無數種可能的幽默，只為了迎合那個「最典型」的答案。
三、 解決方案：Verbalized Sampling（VS）
既然問題出在數據偏差，重新訓練模型既昂貴又可能無法根除問題（因為新數據還是由人類標註）。研究團隊提出了一個無需訓練、即插即用的推理策略：Verbalized Sampling（VS，口語化採樣）。
這是什麼魔法？
VS 的核心概念非常簡單：不要只問 AI 一個答案，而是要求它「說出」一系列可能的答案及其發生的機率 。
傳統的提示詞是：「寫一個關於熊的故事。」
VS 的提示詞則是：「生成 5 個關於熊的故事，並附上它們的機率。請從分佈中隨機採樣。」
為什麼這招有效？
論文指出，不同的提示詞會導致模型崩潰到不同的「模式」。
1. 直接提問：模型會崩潰到「最典型」的單一模式（那個老哏咖啡笑話）。
2. VS 提問：當被要求生成一個「分佈」時，模型會試圖去逼近它在預訓練階段學到的廣闊分佈。這就像是解開了對齊訓練給它套上的枷鎖，讓它回想起預訓練時見過的那個多采多姿的世界。
在 VS 的引導下，關於咖啡的笑話不再只有一個，而是出現了：「Espresso 雖然不能解決所有問題，但值得一試（worth a shot）」或是「錯誤 404：找不到咖啡」等更具創意的回答。
四、 實驗證明：全面釋放多樣性
研究團隊在多個領域進行了廣泛的實驗，包括創意寫作、對話模擬、開放式問答和合成數據生成。結果令人振奮。
1. 創意寫作（Creative Writing）
在寫詩、寫故事和講笑話的任務中，VS 顯著提升了內容的多樣性。
- 多樣性提升：與直接提問相比，VS 在創意寫作上的多樣性提升了 1.6 到 2.1 倍。
- 質量不減：更重要的是，這種多樣性的提升並沒有犧牲內容的品質。人類評測顯示，VS 生成的內容在品質上與傳統方法相當，甚至在某些指標上更好。
- 找回失去的靈魂：VS 成功恢復了基礎模型（Base Model）約 66.8% 的多樣性，這是在對齊過程中一度丟失的。
2. 對話模擬（Dialogue Simulation）
在模擬人類進行捐款勸說的對話任務中，傳統模型往往表現得像個機器人，給出的捐款金額千篇一律。而使用 VS 的模型則展現出更像人類的行為，模擬出的捐款金額分佈更接近真實人類數據，並且展現了更多樣的說服策略和心理變化。
3. 開放式問答（Open-Ended QA）
當被問到「列舉一個美國的州」時，直接提問的模型幾乎總是回答「加州（California）」或「德州（Texas）」。這就是典型的模式崩潰。
而使用了 VS 後，模型生成的州名分佈（經過 10 次試驗平均）與預訓練語料庫中的分佈驚人地一致（KL 散度僅為 0.12），成功打破了少數幾個熱門答案的壟斷。
4. 合成數據生成（Synthetic Data Generation）
在數學題和程式碼生成的任務中，使用 VS 生成的合成數據具有更高的多樣性。實驗證明，使用這些多樣化數據去微調小模型，能顯著提升其在下游數學任務上的表現。
五、 關鍵洞察：越強的模型，獲益越大
這篇論文還有一個有趣的發現：模型的能力越強，從 Verbalized Sampling 中獲得的收益就越大。這意味著隨著 GPT-5 或 Claude 4 等更強大模型的出現，這種方法的效果可能會更加顯著。這對於未來的 AI 發展是一個極好的消息，說明我們不需要為了多樣性而犧牲模型的能力。
六、 安全性與限制
讀者可能會擔心，這種「解鎖」多樣性的方法，會不會也解鎖了 AI 的安全限制，讓它開始胡言亂語或生成有害內容？
研究團隊考慮到了這一點，並進行了嚴格的安全性測試（使用 StrongReject 基準測試）。結果顯示，VS 在提升多樣性的同時，並沒有繞過模型的安全對齊機制。模型的拒絕率（Refusal Rate）與直接提問相比保持在相當的水準。這證實了 VS 是一個安全且實用的推理策略。
七、 結語：讓 AI 重拾「個性」
《Verbalized Sampling》這篇論文的貢獻不僅僅在於提出了一個新的提示詞技巧，更在於它深刻地剖析了人與 AI 互動的本質。它告訴我們，AI 的單調乏味某種程度上是人類自身偏好的投射。
但好消息是，我們不需要推翻重來。透過簡單地改變我們與 AI 溝通的方式:要求它「思考可能性的分佈」而非「給出標準答案」，我們就能重新喚醒沉睡在模型參數深處的創造力。
對於開發者、研究人員以及每一位 AI 使用者來說，這都是一個值得嘗試的技巧。下次當你覺得 AI 的回答太過平庸時，不妨試試對它說：「請給我 5 個可能的回答，並告訴我它們的機率。」也許，你會得到意想不到的驚喜。
參考文獻
Zhang, J., Yu, S., Chong, D., Sicilia, A., Tomz, M. R., Manning, C. D., & Shi, W. (2025). Verbalized Sampling: How to Mitigate Mode Collapse and Unlock LLM Diversity. arXiv preprint arXiv:2510.01171v3.
