AI创造力评测为何各说各话:芝加哥大学团队给出长尾解释
你有没有想过一个问题:如果让十个人去评价同一个AI写的诗,他们会打出一样的分数吗?答案大概率是不会。有人觉得辞藻华丽就是有创意,有人觉得出人意料的比喻才算,还有人干脆打开专业的评分量表,一条一条地核对"原创性""流畅度""精细度"。这种混乱不只发生在普通读者身上,就连专门研究AI创造力的学术论文也是各说各话。...
十个人给同一首AI写的诗打分,会得出一样的分数吗?
大概率不会。有人看重辞藻是否华丽,有人只认出人意料的比喻,还有人搬出专业量表,逐条核对“原创性”“流畅度”“精细度”。这种分歧不只出现在普通读者中间,研究AI创造力的学术论文同样各说各话。
芝加哥大学的研究者翻了82篇相关论文,看到一个让人哭笑不得的现象:评测AI创造力的路子五花八门,专家打分的有,让另一个AI当裁判的有,直接比对生成内容与训练数据相似度的也有。麻烦在于,这些方法给出的结论经常互相打架。用语义相似度衡量,AI显得创意十足;换成专家评审,AI立刻平庸下来。问题不出在某项研究做错了,而是大家压根不在同一个频道上说话。
这篇论文要处理的,正是这层底层的混乱:形态各异的创造力测试背后,到底有没有一个共同的东西?如果有,它是什么?
**长尾**:统计学里的一种分布形态,少数常见情况占据大部分概率,大量罕见情况则分散在“尾巴”里,这个区域出现概率低、种类繁多,俗称长尾区域。
研究团队给出的回答是:所谓创造力,本质上就是模型在“长尾”区域里的表现能力。
这件事难在哪里
想理解这个结论,先得弄明白一件事:评价AI写作文和评价AI做数学题,为什么用的是完全不同的工具?
做数学题、回答常识问题这类传统AI能力测试,衡量标准很直接:答案对不对。创造力测试完全不是这么回事。让AI写一个故事,没有唯一正确答案,你只能说它“好不好”“新不新”。于是各研究团队自己发明打分方式,有的盯着用词的罕见程度,有的关注情节的意外性,还有的直接拿AI生成内容和互联网上已有文本做比对,看重复率。
一道菜好不好吃,怎么判断?米其林评委靠舌头,问卷调查靠食客打分,还有人去菜谱网站上查这道菜的配方有没有出现过。三种路子测的其实不完全是同一件事,可名字都叫“好吃”。创造力评测之所以乱,根子就在这儿。
研究者没有停留在罗列差异上,而是往下深挖了一层:这些五花八门的测试方式,是不是其实都在无意识地做同一件事?
一个数学公式牵出的答案
心理学界有一个流传了几十年的共识性定义:创造力等于新颖性乘以质量。作品光新颖没用,得同时有价值;光有价值却千篇一律,也算不上创造力。
**新颖性-质量乘积公式**:心理学中描述创造力的经典公式,Creativity = Novelty × Quality,即创造力是新颖程度和作品质量两者的乘积,而不是简单相加。
研究团队把这个公式往前推了一步,设想了一个叫“参照分布”的东西。
**参照分布**:一种统计分布,用来看某个输入输出组合在某份文本来源(例如某个语料库)里出现概率的高低——概率高就说明常见,低就说明罕见。
举个例子。问AI“天空是什么颜色”,AI回答“蓝色”,这个问答组合在互联网文本里出现的概率极高,属于参照分布的“峰值”区域。换成让AI“用三个意象描写一场永不结束的雨”,问题本身就罕见,AI给出的任何回答相对而言都处在“长尾”区域,因为类似的问答对在训练语料里很少见。
论文作者做了一步数学推导:把新颖性和质量相乘得到的创造力分数,按照输入的新颖程度拆成无数个“层”,每一层代表某个新颖度阈值以上的所有样本。推导出的结论是,同样大小的一个质量优势,如果出现在新颖度更高的区域,它对整体创造力得分的贡献权重就更大。
这意味着什么?两个模型哪怕在“天空是什么颜色”这种常见问题上表现完全一样,只要在“永不结束的雨”这种罕见问题上一个答得好、一个答得差,答得好的那个创造力得分就会明显更高。这个数学关系不是研究者凭空设定的规则,而是从新颖性乘以质量这个经典定义里严格推导出来的。
不做这个推导会怎样?创造力评测就只能停在“感觉”层面,没法解释为什么有的基准测试结果更贴近人类判断,有的却偏差很大。这个数学框架,相当于给原本模糊的直觉装上了一把尺子。
拿皮尔语料库当量尺
光有理论公式还不够,研究者需要把“新颖性”这个抽象概念变成能实际计算的数字。
他们选了**The Pile**这个文本语料库作为参照系。
**The Pile**:一个包含800GB多样化文本的大型预训练语料库,常被用作训练大语言模型的基础数据来源。
具体怎么算?就是统计n-gram在语料库里出现了多少次。
**n-gram**:文本里连续n个词拼成的片段。拿“今天天气很好”来说,n取2,能切出“今天天气”“天气很好”这些片段,用来统计语言里常见的搭配模式。
研究者借助一个名为Infini-Gram-Mini的工具,快速查某段文字中的n-gram有没有在The Pile里出现过。一段文字里要是大部分n-gram都属于语料库中从未出现的新组合,这段文字的新颖度就高。
这有点像查简历里的工作经历是不是放之四海而皆准的模板话术。一份简历写满“具有团队合作精神”“能够承受工作压力”这类在无数简历里都能查到的套话,新颖度就极低;可要是写“曾独自在零下三十度的科考站修复过一台冻裂的发电机”,这种罕见表述在任何简历模板库里几乎找不到相似说法,新颖度自然就高。用n-gram查重率衡量文本新颖度,说到底就是自动检测“是不是套话”。
那为什么选The Pile,不选别的语料库?原因在于The Pile的收录时间早于论文测试的所有基准,能避开“AI提前背过这些测试题”的污染。换成包含最新网络内容的语料库,很可能某道创造力测试题本身就被收进去了,测出来的“新颖度”也就失真了。
三个维度画出创造力地图
有了参照分布这把尺子,研究者把每道测试题和AI的回答放进一个二维坐标系:横轴是“问题本身有多罕见”,纵轴是“给定这个问题,回答有多罕见”。
整个空间由此被切成四块。两个轴都低的地方叫“峰值区”,问题常见,回答也常见,比如前面提到的“天空是什么颜色”。一个轴高一个轴低的地方,分别叫“输入尾部”和“输出尾部”。两个轴都高的地方叫“联合尾部”。
研究团队测了15个基准测试,涵盖写作、数学推理、开放式问答三大领域,横跨26个开源模型。结果相当一致:创造力测试普遍比标准能力测试更靠近“尾部”区域,不管哪个任务领域都是如此。
写作领域里,一个叫Arena-Hard Creative Writing的创造力测试,两个轴的数值都在0.6到0.7之间,远高于Alpaca这类标准指令跟随测试。数学领域里,专门测创造性解题的CreativeMath,比常规的AIME竞赛题更靠近输入尾部。问答领域里,需要脑筋急转弯式思维的MacGyver和Braingle测试,也明显比常识问答测试CommonsenseQA更靠近输出尾部。
研究者接着把“怎么让一道题变得更有创造力”归纳成三种操作手法。
还有一类做法是**筛选**:事先从大量题目中挑出本身就罕见的那些。CreativeMath 走的就是这条路,专家从 AMC 和 AIME 竞赛题库里专门选出那些必须跳出常规思路才能解出的题目。经过这样一道挑选,问题本身就被推到了输入分布的尾部。
第二种叫**要求**,问题本身不动,只在提示词里直接要求“请有创意地写”或“请提出一个与众不同的解法”。答案因此被推向输出尾部,因为明确的指令让AI不得不偏离最常规的回答路径。
第三类做法是**约束**:给题目加上若干限制条件,把最常见的答案路径堵住。CS4 这个写作测试就是例子,它要求故事发生在海边小镇,且必须包含主角青年时期的插叙。限制叠加之后,问题和答案同时变得罕见,一起被推向联合尾部。
这三种手法好比三套不同的烹饪限定赛规则。筛选等于只准用稀有食材,选手拿到的原料本身就少见;要求等于裁判当场宣布“今天的主题是颠覆传统做法”,逼着选手偏离常路;约束则是食材和做法一起限死,比如“必须用土豆做甜品,还不能加糖”。三套规则都能逼出与日常菜谱不同的结果,但逼出来的方式各不一样。缺了这层区分,研究者就说不清为什么有的创造力测试偏重考察选题的刁钻,有的偏重考察应变能力,有的两者都考。
尾部表现真的更贴近人类判断吗
仅证明创造力测试集中在尾部还不够。研究者还要回答一个更要紧的问题:模型在尾部区域表现如何,这种表现是否真的对应人类眼中的“有创造力”?
他们找了一个外部参照标准,叫**LM Arena创意写作排行榜**。
**LM Arena**:一个让真实用户对不同AI模型的输出两两对比打分的平台,通过大量真人投票算出每个模型的相对实力分数,俗称竞技场式评测。
LM Arena 设有一个创意写作分类,汇集了大量真人用户对 AI 写作质量的直接偏好投票,研究者把它当作“人类心目中真正的创造力排名”。
具体操作是:对每个基准测试里的题目,按前面那把“参照分布”尺子给出的新颖度,从低到高分成五等份。最低的一份是峰值区,最高的一份是尾部区。然后在每一份里依据模型的任务表现排出名次,再拿这个名次与 LM Arena 的人类排名对照,用 Kendall's τ 这个统计量来衡量两个排名的一致程度。
**Kendall's τ**:用来衡量两个排序列表一致程度的统计量。数值越接近 1,两个排序越一致;越接近 0,两者几乎不相关。
在Arena-Hard Creative Writing这个测试上,结果很明显:最靠近尾部的两组,τ值达到0.33到0.39,而最靠近峰值的三组只有0.06到0.15。换句话说,在最罕见、最刁钻的那批题目上,模型之间的表现差异,比在最常见的那批题目上更能预测人类会喜欢谁。
更耐人寻味的是,这一模式并不只出现在专门的创造力测试上。研究者还在 GPQA-Diamond 这个纯科学问答测试上重复了同样的实验——该测试根本不是为测创造力而设计的,可结果一样:尾部区域的 τ 值达到 0.40 和 0.22,明显高于峰值区域的 0.10 到 0.18。
打个比方,要衡量一个厨师的真实水平,光看他炒一盘家常青菜并不靠谱。这道菜太简单,多数合格厨师都能过及格线,彼此之间的差距被压得很小。可要是让他当场用三种你没见过的食材即兴做一道菜,好厨师和普通厨师的距离立刻拉开。标准测试就好比那盘家常青菜,大家表现都不差,区分度不够;尾部测试则像那场即兴创作,真本事才露出来。
研究者又把分组从五份加密到十份,验证这一趋势在更细的划分下仍然站得住。在两个测试上,新颖度和排名一致性之间的统计相关性都达到显著水平(Spearman相关系数0.66到0.86,p值在0.0016到0.038之间)。
当然,这条规律并非在每个基准测试上都完全成立。研究者也如实列出了反例:StoryGen和TinyStories这两个测试里,尾部区域的一致性反倒比峰值区域略低。他们据此认为,尾部表现是一个“和创造力相关的信号”,而不是放之四海而皆准的万能规则;当题目质量函数和人类评价标准比较贴合时,它的效果最明显。
创造力和难度不是一回事
读到这里,可能会冒出一个疑问:所谓“长尾”,听上去不就是“难题”吗?此前也有不少研究指出,AI在训练数据中罕见的知识点上表现不佳。
这恰恰是研究者自己主动拿出来检验的顾虑。如果长尾区域只是单纯的“难”,那这篇论文讲的创造力评测,岂不是把难度测试换了个包装?
他们做了一组直接对照的实验。取MATH数学竞赛题和剑桥英语CEFR分级阅读题两个数据集,分别按“难度”和“新颖度”两种标准各挑出20%的子集,再看两种挑法选出的题目重叠率有多高。
结果重叠率非常低。MATH数据集上,按新颖度挑出的题目和按难度挑出的题目,重叠率只有0.07,比随机挑选的基线0.17还低。按新颖度挑出的题目里,有34%竟然属于难度等级最低的第一级。剑桥CEFR数据集上重叠率稍高,但也只有0.23,依然明显偏低。
这说明什么?“罕见”和“困难”根本是两条不同的轴线。一道题可能用词极其生僻、问法前所未见,解答思路却很简单;也可能用词平淡无奇,逻辑链条却极其复杂。好比一道谜语和一道微积分大题:前者的语言表达方式可能你这辈子都没见过,猜出谜底却可能只需一个灵光一现;后者每个单词你都认识,推导过程却能让人抓破头皮。
研究者特别强调,这两个研究方向问的其实是不同的问题。“难度”相关的研究关心的是:对同一个模型来说,它在罕见输入上表现是不是更差。这篇论文关心的则是:在同一批罕见输入上,表现更好的模型,是不是更接近人类心目中有创造力的那个。两件事可以同时成立,并不矛盾。
给已有测试装一把更便宜的尺子
既然尾部表现和人类创造力判断之间已经证明存在关联,研究者接下来做了一件很实用的事:把这个发现变成能直接拿来用的诊断工具,名叫**q@Tail(α)**。
**q@Tail(α)**:这是一种诊断用的指标。做法是在已有的一项基准测试中,按新颖度排序,取出排名靠前的那部分样本(α 比例,比如前 25%),然后只看模型在这些样本上的平均质量得分。
这个指标最大的好处,是不必重新设计一套全新的创造力基准测试。直接拿现成的测试题,按新颖度排个序,挑出最罕见的那一批,专门看模型在这批题目上做得怎么样就行。相当于在已有的体检报告里,把最刁钻的几项指标单独挑出来重点看,而不是推翻整个体检流程重做一遍。
研究者用这个指标检验了市面上一批号称能“提升AI创造力”的方法,包括调整采样温度、给AI设定虚拟人格、让多个AI分头思考再合并答案、自洽性投票等测试时技巧,也包括专门为提升创造力做过微调训练的模型。
结果相当扎心。
在被测的这些方法里,大多数都能提高一个叫“峰值新颖度”的指标,也就是让AI在常见问题上答得更出人意料。但几乎所有方法同时也让“尾部质量”下降了,也就是说,在那些本来就罕见的问题上,这些方法反而让AI答得更差。
唯一的例外是一种叫min-p采样的解码技巧,它让尾部质量提升了17.7%,代价是整体新颖度下降16.3%,峰值新颖度更是暴跌44.2%。
**min-p采样**:文本生成时用来约束随机性的解码方法。它先设一个相对概率的阈值,再据此筛掉候选词,目标是在输出保持连贯的同时,让内容更多样。
也就是说,眼下流行的那些“让AI更有创意”的小窍门,大多只是用很粗略的办法造出表面上的新鲜感,比如把生成时的随机性调高一些。可这种随机性带来的“新”,常常要牺牲掉真正困难场景下的回答质量。研究者另外还测了思维链提示,以及Claude Opus这类更强的闭源模型,发现它们在尾部质量上确实能做得更高。可见尾部质量是真能提上去的,问题在于现在多数轻量级技巧还没摸对方向。
好比一个学生为了显得“有想法”,在作文里堆砌很多生僻词汇和跳跃的比喻,老师乍一看觉得挺有创意,仔细读却发现逻辑经不起推敲,碰到真正需要深度思考的难题时反而漏洞百出。真正的创造力不是靠制造表面的陌生感,而是在陌生情境里依然能给出站得住脚的高质量答案。
对创造力和整体能力的关系的一点坦诚
研究者在论文里特意做了一件很诚实的事:他们检查了LM Arena创意写作排行榜本身和模型整体能力排行榜之间的关系,发现两者的相关系数高达0.94,几乎是强绑定。模型在指令跟随、数学、编程这些能力上的排名,也都和创意写作排名存在中高强度的正相关。
也就是说,这篇论文测到的“创造力信号”,没法干净地拆出一个跟模型整体能力完全无关的纯粹“创造力因子”。研究者的说法是,这合于新颖性乘以质量这一经典定义本身的逻辑:创造力脱不开质量,而质量本来就靠模型的通用语言能力、推理能力和指令跟随能力撑着。硬要把通用能力的影响全剔掉,剩下的那部分“质量”也会被削薄,整个创造力的定义就立不住了。
研究者给q@Tail的定位是"和创造力相关的诊断信号",不是一台能完全脱离通用能力、单独测创造力的仪器。学术论文里肯这么交底的不多,多数研究习惯把自家指标说得滴水不漏,这篇却把边界划在了明处。读完最让我意外的倒不是那套数学推导,而是用MATH和剑桥CEFR数据集做的对照实验。这一步完全可以跳过,直接宣布"长尾表现等于创造力"就完了,可他们偏要专门花一节去反驳自己最可能挨的质疑,拿0.07的重叠率把"创造力不等于难度"钉死。这种主动找茬的劲头,比结论本身更让人觉得这是个认真做事的团队。
写在后面
min-p采样是唯一能真正抬高尾部质量的办法,代价却是峰值区域的新颖度被大幅牺牲——这个细节我反复琢磨了几遍。它戳出创造力研究里几乎没人正面谈的一个矛盾:大家一直以为"让AI更随机一点"就会更有创意,论文的数据却说,随机性和真正的创造性质量恐怕不是一回事,甚至互相拖后腿。
做AI产品的人看到这里,大概会冒出一个很实际的问题:下回评测一个新模型"有没有创意",是不是得先查查测试题本身够不够"罕见",再决定信不信这个分数?
Q&A
Q1:论文提出的长尾创造力评测方法是什么?A:论文的创造力评测,核心可以归到模型在参照分布"长尾"区域的表现上——输入问题罕见、答案罕见,或者两者都罕见时,模型还能不能给出高质量回答。这种表现的程度,和人类对创造力的判断高度相关。
Q2:q@Tail(α)这个诊断指标怎么用?A:做法是在一个已有基准测试里按新颖度给题目排序,只挑出最罕见的那部分样本(比如前25%),算模型在这部分题目上的平均质量得分。不用重新设计测试,就能快速诊断模型的创造力表现。
Q3:现在那些号称提升AI创造力的方法真的有效吗?A:论文测下来,大多数方法(调高采样温度、设定人格、多角度思考等)在常见问题上确实提高了新颖度,可到了真正罕见的尾部问题,质量反而往下掉。能提升尾部质量的只有min-p采样等少数方法,但整体新颖度也会被牺牲掉。