推理型大語言模型(LRM),像ChatGPT-5、Claude 3.5、Gemini 1.5 Pro 等模型,能生成長篇、結構化的推理文字來說明自己的思考過程,比傳統LLM的推理能力更強,這已經不是什麼稀奇事了。但一項來自明尼蘇達大學、萊斯大學、史蒂文斯理工學院和Lambda Inc 的華人團隊最新研究指出,LRM在執行推理任務時,會“陷入語言循環”,生成大量無意義的廢話,並且迅速燒掉你的token。研究者為此取了一個很生動的名字,「字沙拉」(Word Salad)。顧名思義:模型把詞語像生菜一樣不斷攪拌、重複、堆疊,看起來很豐盛,其實沒什麼營養。而更震撼的發現是,模型也會意識到自己在瞎說,但仍無法控制自己停下來。推理模型的隱形漏洞:字詞沙拉研究團隊指出,LRM的「思維鏈」推理的代價極高。每一步內部產生的文字都要再次解碼、儲存、預測,計算開銷遠超一般對話模型。而且,模型並非總是「思考」──很多時候,它只是在不停地說廢話。「我們觀察到,LRM 在生成長鏈推理時,會出現一種『幻覺式贅述』現象:重複先前的句子結構、列舉無關情況、或在解釋中兜圈子。它們在形式上表現為推理,但在語義上是空洞的。”過去的研究(如《Demystifying Long Chain-of-Thought Reasoning in LLMs》《Small Models Struggle to Learn from Strong Reasoners》)指出,大模型在CoT 推理中容易出現「過度思考」現象:即輸出大量重複、鬆散的解釋句式,以掩蓋其邏輯不確定性。而研究團隊在分析DeepSeek-R1-Distill 系列模型時發現,在 GPQA-Diamond 資料集任務中:平均超過 55% 的生成token 屬於「詞語沙拉」,即語義重複、無增量價值的內容。這意味著,使用者在每次推理通話中,有一半的費用都被浪費在模型的「語言循環」上。更關鍵的是,研究者發現這種行為並非偶然隨機,而是可預測的模式:在模型陷入循環前後,隱藏狀態的分佈發生明顯變化;某些token(特別是\n\n)後面的狀態訊號能精準預示模型是否「失控」;模型在內部表現出一種「覺察到自己在重複」的信號。AI的「去水」神器:WordSaladChopper為瞭解決這個問題,研究者的想法非常簡單粗暴:如果模型在內部“知道自己在胡說八道”,那麼我們就可以直接監聽它的隱藏層信號,在它開始胡說時立刻把它打斷。他們提出了一個框架,叫做WordSaladChopper(詞語沙拉切斷器) 。它的原理非常直接:1️⃣ 在模型生成推理時,監控每個段落(以雙分行符號分割);2️⃣ 如果連續兩段的隱藏狀態顯示“循環模式”,3️⃣ 系統立刻切斷生成,並自動補上提示讓模型“從這裡重新回答”。目前在github上已經開源:https://github.com/wenyaxie023/WordSaladChopper實驗全部在單一NVIDIA H100 GPU 上進行。研究者主要在 o1-mini 模型(OpenAI 推理型模型) 上運行實驗,並將結果與 GPT-4o-mini 以及 Claude 3.5-sonnet 進行對比,以驗證問題的普遍性。所有測試均使用 S1 benchmark(由OpenAI 發布的reasoning-focused 評測集),該資料集包含大量需要多步驟推理、算術運算或邏輯歸納的題目。對於每個模型,研究者共產生 1000 條推理軌跡(reasoning traces),每條軌跡約1000–3000 token。當訓練用於檢測「詞語沙拉」的分類器時,他們將軌跡按雙分行符號劃分為片段(chunk),每個chunk 的最後一個token 的隱藏狀態作為輸入特徵。訓練目標是預測每個chunk 是否屬於「詞語沙拉」循環。為評估方法效果,研究者使用以下指標:Precision(精確率):被判定為「詞語沙拉」的片段中,實際為「詞語沙拉」的比例。Recall(召回率):所有真實「詞語沙拉」片段中,正確檢測到的比例。F1 分數:精確率與召回率的調和平均值。Token budget waste(Token 消耗浪費):重複循環所佔的輸出token 比例。此外,他們還關注了兩個定性指標:模型在陷入循環後仍嘗試「自我修正」;在檢測到循環後手動終止生成並重新提示時,模型能否成功繼續回答。結果發現:1. 詞語沙拉的廣泛存在性「詞語沙拉循環」不僅存在於o1-mini,也普遍出現在其他推理型模型中。Claude 3.5、GPT-4o-mini 在長推理任務中,都出現了明顯的自我重複現象。特別在數學推理 與多步驟邏輯任務中,模型常在2000–4000 token 之後陷入無意義的長段自我解釋、重述、或對「自身思路」的重複反芻。“在1000 條推理軌跡中,約有61% 的軌跡出現過至少一次詞語沙拉循環,平均浪費了23% 的解碼預算。”2. 分類器檢測效果線性分類器在僅使用隱藏狀態(無需額外輸入或模型修改)的情況下,就能以較高精度檢測出這些重複片段:研究者分析了模型的隱藏狀態,發現當模型陷入「詞語沙拉循環」時,內部啟動訊號會出現非常明顯的模式變化。這也是論文最震撼的發現,不是模型囉嗦——而是它「知道自己在囉嗦」。模型的神經層在「語義混亂」時,會呈現特徵性波動。換句話說,AI 自己知道自己開始胡說八道了。只不過,它停不下來。就像一個講不出重點的發言人,只能不停補充、重複、重述,以維持表面的「邏輯連貫」。3. 干預後的改進在檢測器即時存取後,當系統監測到連續兩個片段被判定為「詞語沙拉」時,就會終止產生並行出固定再產生提示。結果顯示:在不訓練模型本身的情況下,最多可縮短57%的輸出對整體正確率的影響可以忽略推理延遲顯著降低為什麼推理模型特別容易陷入“詞語沙拉”作者提出了三種主要原因:長上下文視窗模型能「記住」自己說過的廢話,從而把它再度引用、重組,形成自我循環。高一致性偏好推理型模型被訓練成要維持語言流暢、思維連貫,即使已經偏題,也會強行「接著講完」。缺乏顯式終止條件當前推理架構沒有「我想不出來了」的機制,因此在邏輯死胡同時,只能繼續生成表面合理的文字。這三點共同導致模型在推理任務中,更容易「過度思考」,甚至產生語言幻覺。“AI的幻覺”,其實也是算力幻覺這篇論文還有另一個隱含觀點:我們一直以為模型的「幻覺(hallucination)」是事實錯誤,但它也可能是算力層面的幻覺——模型把計算資源浪費在無意義的循環上,卻仍然「自信滿滿」。研究者批評了目前業界和學界用於評估推理模型效能的標準(如GSM8K、MATH、GPQA 等)本身存在缺陷。這些benchmark 關注模型是否“答對”,但很少衡量模型是否有效率、是否在浪費預算。“我們認為,許多所謂的'高效推理方法'之所以看起來有效,部分原因是評估基準本身過於寬鬆。一旦未來出現更全面的評測體系,許多被吹捧的高效推理方法可能會徹底失效,或表現與原生模型完全不同。”這其實也是對整個「CoT(思維鏈)熱潮」的一次隱性反思:當前模型的“推理能力”,有相當部分只是看起來在思考,而不是真正地在推理。那麼,評論區的各位大佬們:當你用AI 時,你有沒有遇到它「越解釋越離譜」的情況?如果AI 能自己檢測到在胡說八道,並停下來,你會更信任它嗎? (51CTO技術堆疊)