用基础模型当"生命裁判":ASAL 自动搜索人工生命,与 LLM 进化出的 Core War 军团

信源说明:本文基于 Machine Learning Street Talk(MLST)2026 年 10 月发布的专访(视频 ID 615B5nyMFPk,全长约 48 分钟),嘉宾为 ASAL 论文(Automating the Search for Artificial Life with Foundation Models)第一作者 Akarsh Kumar(MIT 硕士论文工作、与 Sakana AI 等机构合作;转写将其名写作 Akash Kumar,经查论文作者列表更正为 Akarsh)。文中"pick breeder skulls"“Linear by Bert Chan"“Thomas Moore"“UFR"“Maplete"等为转写疑似讹误,已按上下文推定并标注。所有实验数字均为嘉宾或论文自述,本文未做独立核实。

先说结论

这期节目回答了一个看似冷门、实则指向 AI 底层范式的问题:如果当前大模型是一种"统计智能”,那是否存在另一种基于"规律性"的智能范式,以及我们能否用工具自动找到它。嘉宾 Akarsh Kumar 的答案分两步:第一步是用视觉语言模型当"裁判”,把人工生命研究从手工调一个模拟器变成自动搜索整个模拟空间(ASAL),他们把 26 万条规则全部跑完,发现最有趣的开放式模拟只占其中一个小岛;第二步是让 LLM 充当进化算法的变异算子,去进化会互相攻击的汇编程序(Core War),首轮进化就能击败 96% 的人类程序,多轮军备竞赛后程序行为方差持续收敛——趋向"单一通才战士”。对读者的可迁移结论是:进化被 AI 圈严重低估了,它不是梯度下降的备胎,而是"部分解即收益"的离散组合搜索算法,配上 LLM 这种比随机变异好得多的变异算子后威力倍增。

为什么此刻人工生命值得重做一遍

Akarsh 开场先纠正一个流行误解:进化绝不是随机。这是整期节目的题眼,也是后面 Core War 结果的理论铺垫。

他借 Jeff Clune 的话解释人工生命的立场:要声称理解智能或生命,就不能只研究"生命是什么”(那是生物学),而要研究"生命可能是什么"——理解所有可能的智能构成的空间,才能谈支配智能的一般原则。“你不能只看一辆车就说所有车都这样,同样不能只看 GPT-5 或人脑就说所有智能都这样。“主持人补充:这也是我们不只靠神经科学理解智能、而要造 AI 的原因——要更机制性的理解。

节目穿插介绍了模拟器谱系(这段是理解 ASAL 的背景板):

  • 康威生命游戏:2D 网格细胞开/关、两三条极简规则,跑起来却涌现惊人复杂性。嘉宾提到社区 Discord 里有人发现每 64 步重复一次的飞船图案;社区还给系统定义了"因果速度上限”——信息每步最多传播一格,称之为光速 c,滑翔机速度记作 c/16,“像真物理一样”。他说很多人当它是玩具,“但它玩具到恰好可以研究”。
  • Lenia(嘉宾口述"Linear”,转写疑似讹误;Bert Chan 之作):把生命游戏连续化到三通道(可映射 RGB)、用连续微分方程更新。节目插播了 Bert Chan 本人的原声:“我把这个系统在我电脑里煮了一下,某种毛骨悚然的东西发生了——一个图案爬过了我的屏幕。”
  • 神经细胞自动机(Mordvinov 的 Growing Neural Cellular Automata,2020):把 3×3 邻域→单细胞的更新规则换成一个小神经网络,可学出"壁虎图案被删掉一部分后能自我重建"的系统。主持人借此点题:我们不想学"壁虎长什么样"(骗子解),而想学"从构件重建壁虎的能力"——路径依赖又出现了。
  • Boids 与 Particle Life:前者是鸟群/鱼群模拟(决策规则换成小神经网络去搜索),后者在欧氏空间扔裸粒子、用 6×6 类型相互作用矩阵当"物理",调矩阵就能看到从噪声到"类细胞"结构的谱系。

真正的研究问题在 Akarsh 口中是一句话:"在什么样的世界里我们得到复杂性与涌现的开放式创造,在什么样的世界得不到?为什么这套物理跑出来是奇观、那套物理只有随机噪声?“这正是他做 ASAL 的直接动机。

方法:不硬编码一个宇宙,而是参数化一整族宇宙,让基础模型当裁判

ASAL 的核心思路是把"coding up 元素周期表"换成"说定有一百种元素、让算法自动找出它们怎么相互作用”。具体做法是参数化一个模拟空间,然后让视觉语言模型以三种方式介入:给定监督目标(如"多细胞生物"“神经网络"“病毒"“菌落”)找产生该现象的模拟;找时间上开放式产生新奇的模拟;以及照亮整个空间的多样性搜索。

为什么用基础模型而不是手写指标?Akarsh 给了两个理由。第一是表述容易:“我想要一只猫"比逐像素监督容易得多,而且"要任意一只猫"远比"要这只特定的猫"好搜——把约束放松后满足条件的解空间大得多,优化难度骤降。第二是对 Goodhart 定律的防御:复杂度、涌现、“有意思"都难以数学化,硬要写成一个指标再去优化,“你会得到你要求的,但不是你想要的”。既然真正想要的是人类主观模糊的判断,而人类在环太贵,就用统计上贴近人类表征的基础模型当近似裁判。

他特别强调这利用了计算不可约性(借 Wolfram 的概念):不去预测哪条规则更好,直接把模拟跑开、看发生什么、丢给基础模型评判、再回来迭代。

结果层面(均为论文/嘉宾自述):ASAL 找到了比康威生命游戏更开放式的细胞自动机;把 26 万条规则全部运行、用 CLIP 嵌入投到 2D 并按开放式程度着色后,空间呈现"一大岛不开放式解 + 一小岛酷解 + 一个孤点"的结构——开放式是个稀疏区域,不是均匀分布。在 Particle Life 里,有的物理矩阵涌现出带红色外壳、内部紫黄三角的"类细胞"自持结构,嘉宾把它解读为"物体在利用这套物理把自己持续保持在世界里”——并接上他与 Blaise(前次节目嘉宾)讨论的"生命即坚持”:即使系统不接地(纯计算模拟),坚持现象依然会涌现,虽然并非所有模拟都会出现。

主持人还追问空间结构:初始状态层面生命游戏极混沌——改一格细胞,原本能跑上万步的模拟百步内就坍缩成振荡态;但物理规则层面更鲁棒,18 条可开关规则里改一条影响通常不大。不同世界里滑翔机形态各异(有的像火车沿轨走),但主持人提出"汇聚模式"若跨世界普遍存在,可能是"底层基底的影子”——嘉宾注明这只是一个假说,怀疑者也可以说这只是网格/解释器带来的设计偏置。

“统计智能"之外的另一条路:课程、路径依赖与自动学对称性

访谈后半段转向更具观点性的部分:当前大模型是"统计智能”,而 Akarsh 认为还存在"基于规律性的智能"范式,后者的证据散布在多个线索里。

第一是训练顺序的反差。人类与动物按自然课程学习;而"我们的模型给什么学什么——训微积分就学微积分,不必先学算术”。主持人举重若轻地点出这有多怪。Akarsh 承认有观点认为这种无序也许更好,但他判断"宇宙不是这样运作的":顺序学习与路径依赖的进化之所以造出规律、鲁棒、可泛化的表征,正是因为复杂表征要在已有规律之上一层层构造。他坦承"为什么必须这样"没有短答案,但自然进化、assembly theory(生化领域的进化理论)、人类学习都如此,“要么证明它必要、要么证明它不必要,都会是重大发现”。

第二是 Wolfram 的计算不可约性:没有捷径,想获得复杂表征就得合成构件、走完路径。Ken Stanley 的 novel search( novelty search)也常被误当随机——恰恰相反,随机是乱做动作,新颖性搜索明确记得做过什么并避开它。

第三,Akarsh 把一切统一进正则化视角:数据是正则化(捏泥塑形)、权重衰减是正则化(偏好低范数解),而课程学习/尊重对称性是"极强极强极强的正则化"——也许正是我们真正需要的那种。节目插播 MLST 旧纪录片片段(Kenneth Stanley):阶梯结构表明发现的意义不只在于找到积木,还在于让未来发现更多——“重要的不只是你到达哪里,还有你是怎么到的”。主持人对比当前行业只看 benchmark 分数、“刚通过数学奥赛"的取向,指出"怎么到的"被系统性忽略。

第四是"自动对称性学习”。CNN 平移不变、Transformer 置换不变,都是人为写进的对称性;但"光照不变性"——让图像模型对白天黑夜不变——世界上没有哪个方程能给你保证。Akarsh 认为 FER 式进化学到的解(转写作"pick breeder skulls",疑为 Picbreeder 系工作之讹误)里,归纳偏置不在假设空间里,而是烤进找到的神经回路本身——这是统计训练给不了的。

至于如何从人工生命走向 AGI:Akarsh 定性它为"对智能的极长期下注",但有两个保留——即使造不出智能,这些研究本身仍产出关于宇宙与涌现的科学洞见;而且按 Ken Stanley 的思路,不需要逐粒子模拟整个自然演化,要找的是"超高效、且能给出你想要的智能"的抽象,这是开放问题。

Core War:LLM 当变异算子,进化出击败 96% 人类战士的军团

最后一个板块是最"工程可落地"的。Core War 是 1980 年代发明的编程游戏:各写一个 Red Code 汇编程序(图灵完备)放进虚拟机随机地址,程序可任意行事,目标是成为最后一个还活着的——手段是在对方执行流前注入非法操作把它弄崩溃。主持人称之"图灵版的权力的游戏"。

Akarsh 团队的问题:让 LLM 进化这些程序互相对抗,能否造出开放式军备竞赛?做法是"一个程序起步(人类的或 LLM 生成的均可),LLM 作为变异算子,在进化循环里优化出一个能击败它的战士;再优化第三个打败前两个;再第四个打败前三个……“他指出空间极具欺骗性、非局部,贪心遗传算法不行,他们用了 MAP-Elites(转写作 Maplete)这类 quality-diversity 算法。

两个主要结果(嘉宾自述):

  1. 首轮进化即击败约 96% 的人类战士数据集(约 300 个人类作品)。关键反差:LLM 直接零样本写 Red Code 很烂,best-of-n 采样也烂;但放进带验证器的进化循环就非常强——“这与 Alpha Evolve 的教训相同”。
  2. 越往后轮次的战士越泛化——更可能击败没见过的人类战士;且行为特征向量的方差随轮次下降,趋向"单一通才战士"的行为收敛。

Akarsh 用此回应"进化=随机搜索"的轻视:进化是已知解离散组合问题的最强算法,其被低估的核心是选择机制——只要解出拼图的一角并留住它,就能把指数搜索变成线性搜索;它只要求变异"百分之一的时间是有用的”。LLM 前时代的程序空间随机变异(如 AutoML-Zero 类工作)几乎零概率撞出有用代码,而 LLM 的"有用变异率"远超 1%,于是"每次成功都留存叠加"——进化+LLM 的组合"比单用 LLM 强得多,根本不是一个量级"。

三条机制链与读者启发

链条一:人工生命 → 搜索范式迁移。 变化:手工调模拟器→参数化空间+FM 裁判(ASAL)。原因:模拟器家族可参数化,而人类判断可用 FM 近似且免于 Goodhart。受益:ALife 研究者获得可扩展的发现管道;风险:FM 裁判本身的偏差会定义"什么算有趣"。观察指标:更多领域用"生成模拟空间+模型评分"替代手工设计(材料、化学、物理环境)。启发:任何"好结果难以形式化但一眼可辨"的领域,都适合把评价器换成 FM、把设计空间参数化。

链条二:统计智能 vs 规律性智能 → 训练范式的路线分岔。 变化:单轨统计训练→有人认真押注路径依赖的构造式表征(课程、novelty search、计算不可约性)。原因:无序学习在鲁棒与泛化上留下疑点,而进化/人类学习的共同结构是顺序构造。二阶影响:若成立,纯规模路线的表征质量有天花板,课程与环境设计重新值钱。观察指标:是否有工作实证"预训练顺序影响同 benchmark 分数模型的下游鲁棒性"。启发:判断一个学习系统别只看分数,要看它是"怎么到的"——同一分数下路径依赖的表征可预期更可干预。

链条三:LLM 变异算子 → 组合搜索成本结构改变。 变化:随机变异近乎零命中→LLM 变异显著超阈值。原因:选择机制留住部分解+变异质量提升,指数问题降为线性。受益:一切有廉价验证器的离散搜索(代码、证明、芯片布局、对抗样本);风险:同样的机制也放大自动化红队与攻击代码搜索。观察指标:Alpha Evolve 式系统的生产化落地数量。启发:有验证器的领域,进化循环是对零样本能力最直接的放大器——评估你的领域里"验证成本"与"变异空间",两者都友好就值得把 LLM 塞进进化循环。

值得保留的不确定性:26 万规则的"小岛"结论基于特定着色与嵌入方式,鲁棒性未讨论;FM 裁判与人类判断的偏差如何量化,论文与节目都未给出方案;Core War 的行为收敛是趋势陈述(“至少趋势如此”),未给出统计检验细节;“统计智能 vs 规律性智能"是嘉宾的研究纲领而非已证结论。