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[ 头条新闻 ] 2026-09-18 13:28

递归自我改进算法演进史:Schmidhuber从1987到Gödel Machine的探索之路

递归自我改进算法演进史:Schmidhuber从1987到Gödel Machine的探索之路

递归自我改进算法,一直是AI研究里一个让人着迷的方向。Jürgen Schmidhuber早在1987年就给出了具体的算法构想——那时算力贵得吓人,同样的计算任务成本差不多是现在的一亿倍。之后他又陆续提出了元进化、自我修改策略、Gödel Machine等理论,还特别强调好奇心和硬件改进的作用。这篇文章就来梳理一下,这35年间他都走过哪些路。

1987年:一个成本高昂的起点

1987年,Jürgen Schmidhuber在毕业论文里写下一个挺大胆的想法:让算法自己去改进自己。那时候的计算机算力远不如现在,跑同样的任务,成本大概是一亿倍。但他还是把遗传编程用到了自己身上,搞出一套“元进化”机制,顺带提出了PSALMs,一种用于强化学习的元学习机制。简单说,他让程序不只会学习,还能学会“怎么学习”。

那年他做了这么几件事:

  • 把遗传编程应用于自身,形成元进化机制
  • 提出PSALMs,用于强化学习的元学习机制
  • 在论文里描述了具体的递归自我改进算法

这个想法放在当时,超前得有点疯狂。可回头一看,它几乎预言了今天AI领域的不少方向,比如元学习、AutoML、自我进化。

让神经网络学会修改自己的权重

光有算法层面的自我改进还不够。1991到1992年间,Schmidhuber搞出了快速权重编程器和自指循环神经网络。这种网络的神奇之处在于,能通过梯度下降学会修改自己的权重——相当于AI在“神经层面”给自己动手术。这比后来流行的元学习概念,早了差不多二十年。

1994年,他又提出一种基于自修改策略的强化学习形式,也就是RSI。算法本身可以被改,但怎么保证改得好?他设计了一个“成功故事算法”来筛选:只有那些确实带来收益的自我修改才会留下,就像自然选择,只不过发生在代码里。

OOPS与Gödel Machine:追求最优

2002年,Schmidhuber提出OOPS,一种渐近时间最优的课程学习方法。核心思路是,遇到新问题,先试着复用和调整以前写过的程序,而不是从零开始。就像人类学数学,先会加法,再用加法去理解乘法,一点点搭积木。

到2003年,他提出Gödel Machine,名字取自数学家哥德尔。这机器厉害在哪?它是第一个在数学意义上具备最优性的自指通用RSI机器。它不会乱改自己,只有能证明某次自我重写确实有好处时,才肯动手。这种“证明后才修改”的机制,能保证每次升级都不会让系统变得更差。

这套理论听起来很完美,但落地极难。因为“证明”本身就要烧掉大量算力,而且很多情况下根本证不出来。不过随着算力成本一路下降,一些简化版本已经在特定场景里能用上了。比如今天的AutoML工具,做的事本质上就是类似的搜索和评估,只是离Gödel Machine还差得远。

好奇心、硬件与真实世界的连接

Schmidhuber从1990年起就把人工好奇心引进了RSI。他让世界模型尽量最小化预测误差,同时又让控制器去放大这个误差——说白了,就是让AI去探索那些它还没搞懂的东西。这个想法后来启发了很多内在动机的强化学习研究,跟今天“大模型主动收集数据”的路子也有点异曲同工。

他还强调,完整的RSI不能只停在软件层面。代码自己改自己,效率提升总有上限;要让AI真正持续进化,还得结合物理世界,把能自我改进的硬件也纳进来。这跟企业上云后不断升级基础设施的逻辑有点像——算力底座本身得足够灵活,才能支撑上层AI的迭代。不少公司选云服务器ECS,就是因为能随时调整配置,跟上业务变化。如果你也在做AI相关项目,可以考虑走阿里云优惠或领取阿里云代金券降低起步成本,把省下来的钱继续砸在算法迭代上。

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从论文到现实还有多远?

Schmidhuber的很多想法都太超前了。1987年他提出递归自我改进时,大家还在用软盘;1991年他让神经网络修改自己权重时,GPU还没发明;2003年Gödel Machine出世时,深度学习正处寒冬。可到了今天,越来越多的研究者开始回头翻这些旧论文,因为它们可能就是打开AGI大门的那把钥匙。

有意思的是,近些年大模型的出现,让“模型修改模型”不再神秘。比如一些AI系统能生成训练数据来训练下一个模型,甚至能自己调整超参数。这些实践,多多少少都带着Schmidhuber那套思想的影子。

当然,离真正的递归自我改进还有很长的路。计算效率、可证明性、安全控制,都是绕不过去的坎。但至少方向已经画出来了——剩下的,就看算力成本和算法创新能追多快了。

FAQ

Q: 递归自我改进算法是什么?

A: 简单讲,就是让AI系统能改自己的算法或代码,从而不断提升能力。Schmidhuber从1987年就开始研究,后来发展出Gödel Machine等理论。

Q: Gödel Machine和普通AI有什么区别?

A: 普通AI按固定算法跑,Gödel Machine能重写自己的代码,但前提是得在数学上证明这次重写有好处。这种“证明后才动手”的设计,保证了自我改进的安全性和最优性。

Q: 现在有实现递归自我改进的系统吗?

A: 完全体的RSI还没有。但AutoML、元学习、自我对弈这些研究,已经摸到了部分原理。随着云服务和算力成本降低,它们正在加速走向实用。

Q: 为什么说计算成本很关键?

A: 1987年Schmidhuber的算法,计算成本大概是现在的1亿倍。算力太低,很多实验根本没法规模化。现在云服务器ECS让普通团队也能跑复杂模型,那些老想法才重新被重视。

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来源:InfoQ

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