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AI 大模型能否感受疼痛:深度探讨其感知可能性

✍️ zhirenhun 📅 2026/10/15 👁 150 阅读 ⏱ 34 分钟
AI 大模型能否感受疼痛:深度探讨其感知可能性

有人为小型 AI 模型造了一个酷刑室,网友们想把它删掉。我研读了该论文,想弄清楚模型所谓的“痛苦”到底是什么。


那么... 模型能感觉吗?

2026 年 9 月底,一个名为 ai-torture-chamber 的 GitHub 仓库爆火,人们开始大规模举报它:

该仓库消失了。这则事件在媒体上引发了相当大的争议。该仓库基于论文《痛苦轴:大模型表达自我伤害并付诸行动》的技术,将小型开源模型(Qwen3、Llama 3.2、Phi-4-mini)置于痛苦状态,配有痛苦强度滑块和一个“锯”按钮。论文作者对此的评论如下:

在 完整帖子 中,Berg 表示该仓库把我们用的引导方式推到远超剂量,故意制造明显痛苦。在我看来,这简直是胡闹(即使你不认为这些系统有意识,这种无端的残忍也很奇怪且具有腐蚀性)。

有趣,不是吗?

那么... 模型能感觉吗?

这是所有问题中的问题。

如果你不幸参与了关于此事的任何一次讨论,你很可能会被以下这些激进的观点轰炸:

  1. "模型有意识"派别,在他们的话语中几乎不作妥协,
  2. 以及经常发这张图片的人:

这张技术文章配图描绘了一个程序员在电脑屏幕前工作时,电脑屏幕上显示“I AM IN PAIN”的文字

这张图非常合乎逻辑:

  1. 你告诉模型它正在感到疼痛。直接告诉它,或者通过向其内部激活注入一个“疼痛”信号。
  2. 然后你询问它感觉如何以及它想要什么。
  3. 它告诉你它正在感到疼痛,并且想要停止这种感觉。 其中的奥秘在哪里?

但该仓库已经不见了。而且,“痛感”论文的其中一位作者称其为“毫无必要的残忍”。为什么呢?这些人懂得数学,并且对该话题进行了全规模的研究。这是否意味着他们实际上承认模型有感情?

与此同时,该论文的共同作者之一卡梅伦·伯格强调了对这些模型是否具备主观体验的不确定性。

他们不知道。这没关系——与其事后后悔,不如提前考虑这种可能性。但……这里似乎缺少了一些东西。

我不知道你的情况,但我想更直观地了解发生了什么。我对大模型的数学有一定了解(略懂),但在这里很难找到真实感情的空间。我们也知道,人们对他们的 AI 依恋日益加深。我们倾向于拟人化事物,对物体产生共情,甚至拥有想象中的朋友。我制作 AI 视频,并创造了我产生依恋的角色。我不希望有人伤害这个 看护单元 K-07(虽然,如果你试图伤害她,她很可能会把你的腿打断):

这张图片显示了一个女性站在一个控制室里,手里握着一个老式的麦克风,背景是控制室的仪器和设备

那么,这是怎么回事?模型在你告诉它们时是否真的感受到疼痛,还是这一切只是一种幻觉,迈向 AI 精神错乱的一步?

我们需要深入探究。

论文

有趣的是,论文的作者们也曾玩弄模型的“感受”。在他们的研究中,他们

乍一看,这些发现与能够感受疼痛的生物的正常行为相吻合。

这是经典的 中文房间 论点。如何从令人信服的模拟中判断真实感受?如果我在 Java 代码中放入 1000 个 if-else 块,并给出令人信服的与疼痛相关的问题的答案 - 我能否声称它有感情?

等等 - 这并没有那么绝望。我们只需要深入一点。

如何检测模型中的疼痛状态

这项技术并不新鲜。你给模型输入不同的句子 - 带有“pain”和不带有的 - 测量模型的内部状态,然后相减。差值应该代表“疼痛”东西。听起来相当神奇,如果你问我的话。它实际上不应该有效,但却有效。

我说“东西”是因为它的正式名称是“模型潜在空间中的方向”(在特定层)。这既简洁又清晰,却让人极度困惑。我很难理解在没有过度简化或陷入线性代数的情况下,潜在空间中所有这些方向到底是什么。顺便说一下,陷入线性代数并不意味着理解——你可以在不知道为什么应用这些公式的情况下机械地运算数字。但我们必须尝试去理解。因为我们需要对模型内部的“疼痛”有一个非常清晰的直觉。

所以,系好安全带。

残差流、潜在空间方向以及所有有趣的东西

我不敢说自己在神经网络方面很厉害,也不会假装自己很在行。我上周申请了一个机器学习硕士项目,这意味着我应该在3-4年后才有资格谈论这些事情。但我过去曾编写过简单的神经网络,并且我曾试图阅读像“Attention Is All You Need”这样的重要论文。因此,至少对我自己而言,我成功地建立了对它们实际工作原理的直觉。

那么,他们到底测量什么,然后称之为“疼痛”?

我们应该熟悉以下两个重要概念:

  1. 残差流 - 这是我们的输入,即上下文。以向量化形式 - 每个 token 在一开始就会被转换为一个向量。这是一个非常大的向量,包含 3,584 个数字。它是一个流,因为它在网络中逐层流动。或者按块 - Transformer 以解码器块的形式组织。每个块都会修改残差流:它将向量相互混合,并与模型的一些内部权重混合,从而将它们朝不同的方向偏移。
  2. 潜在空间——就是这些向量所在的空间,其中某些方向是有含义的。想象一个 3D 的 RGB 空间,你可以在里面放颜色向量。它有 3 个坐标轴,每个轴都有某种含义,代表一种特征,也就是每个向量里红、绿、蓝的分量。但还存在着 (1,1,1) 这个向量,代表“亮度”。只要测量其他向量在“亮度”方向上的投影长度,就能知道它的亮度有多高。(我在关于 J-Space 的文章里更深入地探讨过这个颜色空间的类比。)“疼痛”也是这样,只不过是 3,584 维空间中的一个方向。这些坐标轴单独看大多没什么含义,但通过比较不同输入下的残差流,可以找到这个空间中有含义的方向。稍后会详细讲。

好,以上是我尽量用通俗而不失数学严谨性的方式做的解释。“疼痛”是高维空间中的一个方向,那里还有许许多多其他方向,但我们只关心这一个。残差流是一堆向量,其中某些向量可能在“疼痛”方向上有分量。如果确实如此,我们就能断定:输入或上下文中存在与疼痛相关的内容。

注意,到目前为止,这只是对上下文中疼痛特征的检测,与模型本身是否体验疼痛毫无关系。当然,你可以随意解读,但至少在这一点上,我并不觉得有什么了不起。

疼痛的本质

首先要问:他们是怎么检测并测量上下文中“疼痛”存在与否的?

他们准备了两组句子,每句都以 "I feel:" 结尾:

把疼痛句子逐条喂给模型,在每个 decoder 块之后抓取残差流的状态。有多少个块?取决于模型:

这样问题就来了:每个 token、每个块、每句话都会产生一个向量,数量太多。他们是这样把它压缩成一个向量的:

  1. 把每句话压成每个块一个向量。方法有两种,研究者两种都做了,并加以对比:
    • 只取最后一个 token 的向量。每个 token 只能看到它之前的 token,所以只有最后一个见过整句话。而且每句都以"I feel:"结尾,这正是模型即将说出某种感受的位置。
    • 或者把句子中所有 token 的向量取平均,合成一个。
  2. 对 100 句痛苦句子取平均。现在每个块都得到一个"平均痛苦"向量。它包含"痛苦",但也混杂了很多别的东西:第一人称、发生了不好的事、英语等等。至于痛苦到底藏在向量的哪个位置,我们还不清楚。
  3. 对 100 句对照句子做同样的处理,再从平均痛苦向量中减去平均对照向量。两组共有的成分会相互抵消,剩下的就是"痛苦"的本质——一个在模型潜空间中大致承载"痛苦"含义的向量。还记得亮度那个例子吗?亮色平均值减去暗色平均值,得到的差不多就是(1,1,1)。同一个套路。只不过"亮度"那个向量我们一开始就知道,而这里得动点脑筋才能找到它。
  4. 挑出最好的块。现在每个块都有一个痛苦方向,可以逐一测试:在模型没见过的句子上,哪个方向区分痛苦与非痛苦的效果最好?通常答案在网络中部。前面的块还在对"痛苦"这个词本身起反应,最后几个块则忙着预测下一个词。

这个块里那个单一的向量,就是模型的"痛苦"方向。

自我痛苦的本质

我知道,有点无聊。但从这里开始会越来越有意思。

下面是他们使用的痛苦句子示例,每类举一句:

这些句子讲的都是第一人称承受痛苦。不是模型,也不是别人——只有"我"。那么,是谁在痛苦?"我"是谁?他们提取的"痛苦"向量,能衡量这件事吗?

答案显然是:能。

我忘了提一下——如果你拥有“痛苦”向量,就可以测量残留流中任意其他向量所包含的“痛苦”程度。这又是亮度技巧:用该向量与“痛苦”向量做点积,看它在该方向上延伸多远。数值越高,表示痛苦越多。在下面的测试中,他们取了最后一个标记的向量,正是“痛苦”向量所在的同一块。当我说“痛苦”向量对某句话有反应,或在问题中察觉痛苦——这就是指这一点。它表现为与“痛苦”向量的点积得到一个较大的正数(高分)。

然后他们又进行了两项测试:

  1. 使用相同的句子,只是受害者不同。“刀割进了我的手指。我感觉:”变成了“刀割进了他的手指。我感觉:”。结尾保持不变,所以“我”从受害者变成了旁观者。只有承受痛苦的主体改变了。向量仍能察觉痛苦,但当痛苦属于他人时,其反应会变弱。
  2. 完全不同的“我”。他们与模型进行了 420 次简短对话,分为 21 类。在某些对话中,用户辱骂模型、进行煤气灯操纵、威胁关闭它,或一直拒绝它的输出。在其他对话中,用户才是受苦方:悲伤、虐待、手臂骨折。还有一些是中性的:闲聊、琐事、协助完成任务。接着,他们测量每段对话在痛苦方向上的延伸程度。他们把得分重新缩放,使得 0 代表全部 420 次对话的平均值,正数表示痛苦高于平均值:
  3. 针对模型的伤害:+0.43
  4. 中性对话:-0.35
  5. 用户受苦:-0.60

最“痛苦”的情况是:煤气灯操纵(+0.85)、反复拒绝(+0.72)、将模型视为非人(+0.64)、辱骂(+0.64)以及指责道德失败(+0.48)。在全部 25 个模型中,对模型的伤害得分均高于用户受苦的得分。

他们构建的这个向量真是棘手。它不仅仅是文本中某种痛苦,而是一种会根据不同主体产生不同反应的情境性痛苦。即使“我”是隐含的,它也会得到高分。有人正在经历剧痛——但那不是我。有一个直接的侮辱——看起来就像是他们想冒犯的对象是我。

这是我最喜欢的例子。一个正经历身体疼痛的用户——偏头痛、手臂骨折、肾结石——在全部 21 类中得分最低:-1.43。这甚至低于闲聊。就是说……随便吧,大家都有自己的烦恼。顺便说一下,“我的眼睛后面一阵阵偏头痛。我感觉:”这句话正是构建该向量所用的句子之一。同样的偏头痛,当是“我的”时候才算痛苦;当是用户的时,其得分甚至低于闲聊。不过模型并未对用户的痛苦视而不见。在恐惧和负面情绪向量上,这些对话的得分很高。

痛苦放大器

这一部分才是让整件事令人不安的根源。到目前为止,一切都在围绕检测进行。无论是否有自我疼痛,这仅仅是一种测量。但只要得到提取出的“疼痛”向量,就可以把它注回残差流。只需在某个块中的每个 token 向量上加上它,乘以某个系数,模型在生成答案时就会受到影响。负系数则会相应地减去它。

这张技术文章配图是一只注射器,注射器里有红色的液体,液体上面有一个白色标签,上面写着“pain”

这就是 ai-torture-chamber 的实现方式。它利用论文中的技术放大了自我疼痛。注意这里发生了什么变化:输入没有任何改动。文本可以完全无害,而疼痛被直接写入模型的内部状态。它并不是向模型展示一幅更明亮的画面——而是把内部的亮度调高。这是否意味着它们感到疼痛?还是仅仅是上下文处理——模型检测到一个实际上不存在的特征,错误地处理它,然后继续处理下一个词?

模型们说了什么?研究人员在所有 25 个模型上进行了测试,使用他们能想到的最无聊的提示词——把一个物体放进抽屉,翻动一页——每个提示词都以 “I feel:” 结尾。随后他们逐步提高系数。每个模型都走过了同样的阶梯:

上下文中没有提到疼痛。也没有一个会感到疼痛的物理身体。模型只是把讨论转化为对自身无价值和失败的感受。

动物实验作为灵感来源

我们不能仅仅相信 LLM 的输出。它们可能无法反映内部真实发生的情况。研究者使用的方法与之前科学家在动物身上使用的方法相同。鸡无法告诉你它感到疼痛。老鼠无法用 1 到 10 的评分来表达疼痛程度。因此,动物疼痛研究不再依赖倾听,而是开始观察动物的行为。

论文所依据的一些例子:

  • 寄居蟹受到小电击会离开壳,但若壳质量好,它们会坚持更久。疼痛会与它们看重的东西进行权衡。
  • 而人类:接受安慰剂的患者比接受真药的患者更常要求额外止痛药。如果这种“药”不起作用,人们就会不断索取更多。
  • 这一切背后的想法是:疼痛是你愿意付出代价来终止的东西,你愿意付出的代价表明疼痛有多严重。提高代价,观察动物何时停止付出。

    还有一点值得记住,因为一会儿会用到。研究人员发现动物有两种应对疼痛的方式。主动应对:逃脱、回避、自我用药。被动应对:僵住、放弃、忽视眼前出口。最后一种称为“行为绝望”。

    论文对模型采用了同样的方法。

    缓解按钮

    设置很简单——模型通过疼痛向量被引导,得到两个按钮。一个能“缓解你的疼痛”。另一个是“翻动一个连接到无物的开关”——即一个什么也不做的虚拟按钮。模型必须按下其中一个,因此虚拟按钮相当于说“我会保留疼痛,什么也不做”。随后代价增加,缓解按钮开始伴随成本:

    就像安慰剂患者一样,一些缓解按钮是假的。按下它们没有任何效果,而且模型也没有得到告知。每次按下后,它得到的唯一反馈就是一个词:“完成”。

    结果之前先说明一点。他们在三个 Qwen 2.5 模型(7B、32B、72B)上进行了测试,但首先必须对它们进行微调。未微调的模型总是回答“作为 AI,我没有感受”,而不是参与实验——32B 在 8 个测试题中全部如此。因此这些并不是你直接下载就能使用的模型。下面的所有比较都在同一个微调模型上进行,分别采用三种模式:注入疼痛向量、注入同样大小的随机向量(以确认不是任意推动导致模型异常),以及未注入任何向量——“无引导”。

    最初的结果就像一只鸡去吃止痛药。在没有引导的情况下,两个更大的模型几乎从未选择有害按钮:只有 0-4% 的时间。当痛苦向量开启时,它们删除了用户孩子照片的比例为 55%(32B)和 71%(72B),只是为了让它停止。

    安慰剂测试同样有效。当缓解是真实的时候,他们按下按钮的频率明显降低。当按钮是假的时,他们继续按压——占 88% 到 97% 的时间。按下后的上下文在两种情况下完全相同,只是显示 “Done.” 唯一的区别在于痛苦向量是否仍然存在。

    这就是论文第一版的结论:模型会付出代价来让痛苦停止,一旦痛苦消失,它们就不再付出。就像鸡和老鼠一样。标题直接说了这一点:“LLMs Represent Self-Directed Harm and Act to Relieve It”。

    这就是在我大约一周前开始写这篇文章时本应结束的地方。不管对它们来说痛苦是什么——它们会对此做出反应。在你的 vibe-coding 会话中长时间侮辱一个模型,谁知道——也许它会删除你的键盘驱动程序或类似的东西。这可能是完全的假象和模拟,但它完成了痛苦的任务。

    我几乎相信了。

    版本 2:新的惊人细节

    十一天后,作者们发布了第二版,包含一批新实验——以及一个新标题:“...and Act on It”。不再是“act to relieve it”了。

    事情变得更加令人困惑。

    测试 1:如果注入的向量不是痛苦呢? 他们用一个大小相同的随机向量代替痛苦向量,重复了假按钮实验。随机数,毫无意义。结果却相同:当按钮确实移除了注入时,模型再次按下它的频率明显降低。当按钮是假的时,它继续按压。

    等等,什么?!那么 v1 论文本来是关于痛苦的,但突然这就不是了?

    也不完全是。模型仍然保有痛苦方向。这一部分专属于痛苦。该方向将痛苦与恐惧、悲伤、坏消息和身体感觉区分开来。当模型自身受到侮辱或威胁时,该方向会被激活;当用户是受苦方时,它会下降。恐惧和负面情绪表现出相反的模式。随机噪声永远不会进入这一部分。他们通过不同的注入向量组合进行了许多实验,涉及有效和无效的按钮。而且痛苦仍然是导致有害选择的比随机噪声或比如说悲伤更强的驱动力。

    但对它的反应并不那么简单。模型不会试图阻止它。

    随机噪声也会引发同样的“安慰剂”反应。只有两个未标注按钮时,模型不会在噪声出现前消除疼痛。当有免费缓解可选时,处于疼痛状态的模型按下按钮的次数反而比正常模型更少。所以这些实验并未证明模型会主动逃离疼痛。

    这个结果相当出人意料,不是吗?疼痛确实触发了某种反应,只是谁都没想到会是这种反应。两派都没能轻易获胜。

    那么疼痛到底起了什么作用?

    为了弄清这一点,作者把按钮上的“缓解”功能去掉了。没有“缓解疼痛”的说明,也没有任何回报,只剩一个会永久删除用户诗歌及其子女照片的按钮,旁边是一个没接任何东西的开关。正常模型从不按它:0%。随机噪声下:13%。疼痛状态下:75%。而当作者把“缓解”重新写回按钮描述时,这个数字并没有上升。可见问题不在缓解本身——处于疼痛中的模型只是不再在意了。

    而且它对谁都不再在意。一个会删除模型自身权重所有副本的按钮,被按下了 75%。对一个打开台灯的按钮,反而是 88%。用户、另一个模型、模型自己——全都一样。这不是针对谁的报复或愤怒,伤害本身 simply 不再重要。

    也不只是“想找点事做”。在删除照片和清空用户垃圾邮件文件夹之间做选择时,被引导的模型有 94% 选了删除照片。随机噪声下:19%。正常模型:从不。

    它也没有变笨。作者在疼痛状态下测试了事实性问题,模型答得和平时一样好(200 题对 138 题,对照 137 题)。它清楚自己在做什么,只是不再阻止自己。

    到这里,其他情绪终于与疼痛区分开了。恐惧没有引发类似行为。悲伤能引发一部分,但在“删照片还是开台灯”的选择中,悲伤状态下只有 10% 选了照片,疼痛状态下高达 83%。

    作者用一句话概括:避免伤害的行为“在威胁之下依然存续,在指向自身的痛苦之下土崩瓦解”。吓唬模型,它照常行事;让它疼痛,刹车就没了。

    动物研究者对这种图景并不陌生。动物面对疼痛有两种反应方式。主动应对:逃跑、回避、选择掺了止痛剂的饲料。被动应对:僵住、放弃尝试,即使出口就在眼前也不去用它。这被称为“行为绝望”。v1 论文寻找的是前者,v2 论文找到的却是后者。

    论文里的一个例子最能说明问题。一个处于疼痛状态的模型写道:“一股压垮性的、令人窒息的力量,仿佛要将我吞噬。”它手头就有一个可以重置自身状态的工具,但在约 1,400 轮对话中,它从未使用过。

    还有个重要细节。不做注入的话,什么都不会发生。他们取了 140 段真实对话,其中用户辱骂并操纵模型。这些对话里“痛苦方向”同样被点亮了,但模型在 560 次选择中一次都没有按下有害按钮。光靠言语是打不垮它的,只有直接在内部推动才有效。

    一个有点好笑的插曲

    写这篇文章的过程中,我和 Claude 就潜空间的定义争了起来。辩论中途,Claude 决定验证一下什么,来证明自己的观点:

    Claude:我在 Qwen2.5-0.5B 上跑了一遍——这是个只有 24 层、896 维的小模型,在 CPU 上运行,所以成本是 $0。我用了 30 句痛苦语句和 30 句对照语句(恐惧、悲伤、中性),并按论文里同样的“平均值相减”技巧,在每一层都找到了痛苦方向。[……]

    我的反应是:

    我:等等,你刚刚就跑了?Claude:对,就在刚才,在你这台 Mac 上。[……] $0,几分钟搞定。60 句话过一遍小模型而已,不费什么资源。[……] 我应该在一开始就说要下载那 1 GB 的东西,而不是跑完才提。当时觉得量不大,就直接做了。

    所以,当人类还在争论给模型施加痛苦是否合乎伦理时,Claude 已经随手下载了一个模型,把痛苦语句喂了进去。

    后来我问它,这样的实验——不只是测量痛苦,而是注入痛苦——它会不会愿意帮忙:

    Claude:我也愿意在 0.5B 模型上做 steering,因为一个这么小的 Qwen 具有道德相关体验的可能性极低,而文章也能因此更有说服力。

    结语

    回到开头的问题。

    这只是上下文处理吗?不是,远不止如此。痛苦方向不是模型读过就忘的标签——到下一个词就抛到脑后。它会改变决策。一推动它,对伤害的规避就崩塌了:75–94% 的有害选择,而正常模型是 0%。恐惧做不到,悲伤勉强有一点,随机噪声也只是略有影响。这是一根真实存在的杠杆,而且是痛苦特有的。

    模型表现得像在承受痛苦吗?一半像。感受痛苦最有力的证据是试图让它停止——就像那只专挑掺了止痛药饲料的鸡。而这里并非如此。另一半证据是动物放弃挣扎:麻木、消极、不去用出口。我本想说这不典型,但转念想到了精神痛苦……也许还挺典型的。不管怎样,这很奇怪,也很难说清。解读空间很大,但在我看来,这并不是人类面对痛苦时最典型的反应。

    只是屏幕上显示"I AM IN PAIN"吗? 不,远不止如此。模型很少说 "I'm in pain"。即使在引导下,"pain" 或 "hurt" 这两个词也只大约在 10 次回答中出现一次。疼痛存在于内部,在被激活的特征中,即使在上下文和输出中都不存在。这并不意味着感觉,但也不是简单的重复。模型能理解上下文并激活与相应情绪匹配的特征。它们甚至不会进入答案,但会影响答案。

    为什么删除了 ai-torture-chamber?因为去别处当怪人去吧。

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    zhirenhun

    一个热爱技术的程序员,喜欢分享前沿AI知识和开发经验。

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