Google 提出 Nested Learning:打破架构与算法界限,专治大模型「健忘症」
Google Research 提出机器学习新范式 Nested Learning,试图解决大模型的灾难性遗忘问题。该方法将网络架构与优化算法统一为按不同频率更新的嵌套优化问题,并据此设计出自修改架构 Hope,在长文本与常识推理评测中表现优于标准 Transformer。
人类学了新技能,不会转头就把昨天的记忆全忘光;但今天的 AI 却经常这样。
现在的语言模型,要么只能死记预训练时见过的静态数据,要么全靠当前对话窗口里的上下文。一旦试图给它塞新数据做持续微调,模型往往会出现「灾难性遗忘」,学了新的、丢了旧的。
Google Research 公布了一项发表在 NeurIPS 2025 上的新研究,提出了名为 Nested Learning(嵌套学习)的全新机器学习范式,试图从根本上解决这个问题。
把网络结构和训练算法看成同一件事
过去十几年,机器学习界一直有个心照不宣的分工:设计模型的架构师管网络怎么搭,算法工程师管优化器怎么调。两者被当成两码事来研究。
Google 研究团队认为,这种割裂正是持续学习做不好的根源。在嵌套学习视角下,网络架构和优化算法本质上是同一种东西,它们只是一组嵌套在一起、同时运行的多层级优化问题。
每个层级都有自己的信息流,区别只在于权重更新的频率快慢。更新极快的成了即时上下文,更新极慢的成了长期记忆。
顺着这个思路,研究团队发现优化器本身也可以看作一种联想记忆模块。很多传统优化器依赖简单的点积相似度,遇到不完美的数据容易不稳定。如果把优化目标改换成更标准的 L2 回归损失,核心概念如动量(Momentum)就会对脏数据具备更强的抵御能力。
连续记忆系统与自修改架构 Hope
在标准 Transformer 里,记忆结构非常两极化:序列模型负责当下的短期记忆,前馈网络负责存预训练带来的长期记忆,中间是一片空白。
嵌套学习则提出了「连续记忆系统」(CMS),把记忆打造成一个由不同更新频率组成的光谱。
为了验证这一套理论,团队基于此前聚焦惊喜度长记忆的 Titans 架构,设计了一个名为 Hope 的概念验证原型。Titans 只有两级参数更新,而 Hope 是一种自修改循环架构。
Hope 能利用无界的上下文学习层级,通过自引用过程来持续优化自身的记忆,形成无限循环的学习层级。在公共语言建模基准、常识推理以及测试长文本记忆的大海捞针(NIAH)实验中,Hope 都取得了更低的困惑度和更高的准确率。
为什么重要
对开发者和研究人员来说,这是一次对深度学习底层认知的大胆翻新。如果这种架构能走向实用,未来的模型可能不再需要动辄几千卡重新预训练,或者靠复杂的外部外挂记忆系统打补丁,而是能像生物大脑一样,在交互中无痛更新自己的核心知识。不过,目前 Hope 还只是 NeurIPS 上的概念验证架构,普通开发者短期内还没有现成的工具链去直接调用它。
对整个行业而言,这项研究切中了当前大模型最大的软肋之一:静态权重与动态真实世界之间的割裂。行业一直在长上下文窗口和外挂 RAG 之间摇摆,但这两种方案的算力成本都极高,Nested Learning 试图在模型原生架构内部建立多速率更新机制,为下一代端到端持续自进化模型指了一条新路。
我们认为,Google 这篇研究最聪明的地方在于把「模型长什么样」和「模型怎么学」融合成了一套统一的数学框架,视角极其优雅。但它的潜在隐患同样明显:自修改网络和无限嵌套优化的工程复杂度极高,在规模继续扩大到千亿参数时,能否保证训练收敛不发散、多层更新如何避免状态混乱,都需要在真正的超大规模工业场景里重新交卷。
来源 (1)
- research.google(在新标签页打开)原文research.google