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BERT本质上是一个Encoder-only的结构。它采用的是双向注意力的机制,通过遮盖一部分Token,让模型去预测被遮盖的内容。这个任务叫 MLM ,也就是掩码语言模型。
在模型规模还小的时候,这种双向机制确实很强,因为它能同时看到上下文。但是一旦进入 scaling 的阶段,这种结构的劣势就暴露无遗。
最直接的一个技术细节是计算复杂度。BERT这种全双向的注意力机制,在训练时的计算量和显存占用是随着序列长度呈平方增长的。虽然Decoder-only也是平方增长,但两者的信息密度完全不同。这意味着它的学习效率天生就比GPT这种预测下一个Token的任务要低。
如果你想把BERT做到175B参数,你会发现你需要投入比同规模GPT多出好几倍的算力,才能达到同等的语义理解能力。在商业竞争中,这种算力的浪费是致命的。
到了2025年,我们看了太多关于Encoder-Decoder和Decoder-Only对比的论文,尤其是今年10月那几篇关于 Compute-Optimal Frontier 的研究,结论已经非常清晰:在高计算预算下,Decoder-only架构在perplexity和下游任务表现上,就是有着压倒性的统治力。BERT这种双向结构在大参数量下,梯度的回传非常容易导致模型崩溃。我们在一线做实验时发现,Decoder-only这种因果掩码结构,它的损失函数下降非常平稳,逻辑清晰,就是后一个字猜前一个字。而BERT这种全局看的模式,在大参数量下,模型很容易学到一些投机取巧的捷径,导致特征塌陷。
大家要搞清楚一个概念,理解任务和生成任务在Scaling Law面前的表现是不一样的。
BERT的设计初衷是做判别式任务,比如分类、标注、相似度计算。这种任务对参数量的需求其实是有天花板的。你做一个情感分析,用一个3亿参数的BERT和用一个1750亿参数的BERT,效果提升非常有限。这是因为
这也是为什么现在Hugging Face下载榜单上,做Embedding和粗排的模型依然是BERT的徒子徒孙。但在实际落地中,我们发现微调这些庞然大物是一门艺术。如果你想了解工业界是如何在千亿参数模型上进行高效微调的,可以去看下 字节大模型微调实践手册.pd ,里面会有一些真实业务场景下的参数配置,比纯看论文理论推导要更实用一些。
但是生成式任务,也就是GPT走的那条路,它的上限极高。生成任务本质上是在模拟人类的思维链条。当我们要求模型预测下一个字的时候,模型为了把这个字预测准,它被迫去学习逻辑、常识、甚至推理。随着参数量的增加,这种涌现能力会变得越来越强。现在的研究方向,特别是解释性工作(Interpretability)已经证实,Next Token Prediction不仅仅是猜字,它是在逼近世界模拟。
这就是为什么BERT做不大的根本原因:它没有涌现出零样本学习的能力。
你可以把BERT看成是一个精密的显微镜,它观察得很细,但它没法给你写出一篇论文来。而在今天的互联网环境下,我们需要的是通才,是Foundation Model。这个基础模型必须具备极强的通用性,能直接通过指令去做各种事。BERT这种需要针对具体任务进行精调的模式,在追求泛化性的今天已经显得太重了。
我依然推荐大家去读一读OpenAI那篇经典的Scaling Laws for Neural Language Models。虽然是几年前的文章,但它就是这一行的圣经。直到今天,我们看到比如ACL上的新论文在讨论Revisiting Scaling Laws时,依然跳不出这个框架。如果你想系统性地补全这块的知识拼图,不再被碎片化的信息误导,我强烈建议你去下一个论文包, 237篇大模型必读经典论文 ,下载下来。哪怕只是读读摘要,你也能清晰地看到从语音模型基础到RAG的技术演进脉络,明白为什么Decoder-only最终胜出。
那什么样的训练任务才配叫Foundation Models的训练任务?这其实是一个非常有洞察力的问题。现在市面上模型很多,但不是每一个大模型都能叫Foundation Model。
我认为,真正的Foundation Model训练任务,必须满足三个硬指标:自监督性、通用性、以及压缩比。
现在的共识是,Next Token Prediction,也就是预测下一个Token,是目前已知最完美的训练任务。为什么?因为它解决了数据标注的成本问题。互联网上所有的文本,只要是人写出来的,天然就是标注好的数据。这种任务让模型在海量的数据中进行无监督学习,把知识压缩进参数里。
有些同学可能会问,那BERT的遮盖任务不也是自监督吗?没错,但遮盖任务破坏了序列的连贯性。模型在预测被遮盖的词时,它其实是在做补全,而不是在模拟逻辑的流动。而预测下一个词的任务,要求模型必须理解前面的因,才能推导出后面的果。这种因果关系,才是智能的来源。
在实际的工业生产中,我们认为Foundation Model的训练任务还应该包括以下几个维度,这些是2025年的标配:
第一,跨模态的对齐。比如Clip及其变体任务,把图像和文本映射到同一个向量空间。这种任务能让模型具备理解真实世界的能力,而不仅仅是玩文字游戏。
第二,超长文本的处理能力。现在的Foundation Model都在拼长文本上下文,从32k做到128k甚至更长。这背后的训练任务不仅仅是简单的预测,还涉及对长距离依赖的捕捉。
第三,代码和数学逻辑的专项训练。你会发现,现在顶级的模型都会加入大量的代码数据。这不是为了让模型帮我们写代码,而是因为代码本身具有极其严密的逻辑结构。这种训练任务能显著提升模型的推理能力,让模型从一个复读机变成一个能思考的实体。
如果你对这部分感兴趣,我强烈推荐关注一下DeepSpeed的官方博客,还有NVIDIA的Megatron-LM项目。哪怕到了2025年底,这两个依然是训练超大规模Foundation Model的基石工具。DeepSpeed最近更新的Core API优化,还有Megatron对Blackwell架构的支持,里面的技术文档记录了很多在实际训练中如何设计任务、如何分配算力的干货。
去年我们团队曾尝试过改进BERT结构,想通过加入门控机制来提升它的扩展性。我们投入了几百张卡,折腾了三个月。结果发现,虽然在某些垂直行业的分类任务上效果比GPT-4o mini好那么一点点,但一旦换个场景,模型就废了。
这就是典型的没看清趋势。在大模型时代,泛化性就是生命线。
BERT的局限性在于它太想追求完美理解。它在预训练阶段就把上下文全看了,这在某种程度上是一种作弊,导致它在面对从未见过的任务时,缺乏那种从零开始推导的韧性。而GPT那种像剥洋葱一样,一层层往后预测的任务,反而锻炼出了极强的适应力。
所以,现在的共识已经非常明确:Scaling up的最佳路径就是Decoder-only。
但这并不意味着BERT没用了。在很多对延迟要求极高、任务单一的场景下,BERT依然是性价比之王。比如在搜索系统的粗排阶段,或者在一些端侧的文本分类任务中,你弄个几十B的GPT去跑,成本能把你亏死。BERT这种小巧精悍的结构,依然发挥着余热,Hugging Face上那巨大的下载量就是证明。
对于想要深入研究这一领域的同学,我建议不要只盯着论文看,要去跑跑代码。
第一个推荐的是 李沐 老师的动手学深度学习。虽然里面讲的大多是基础,但它能帮你建立起对张量、梯度和模型结构的底层直觉。B站上那171集的PyTorch版合集,到现在依然是很多人的入坑首选,社区活跃度很高。
第二个重点推荐Andrej Karpathy 的项目。大家以前都看nanoGPT,那个确实经典,是理解GPT结构的最好的敲门砖。但到了2025年,Karpathy大神又整了新活,发布了nanochat。这个项目可以说是nanoGPT的完全进化版,它不仅仅是预训练,还完整覆盖了SFT、推理甚至Web UI的整个流程。你看完这个代码,就能明白为什么Decoder-only结构在工程实现上比BERT要简洁得多,也更适合大规模并行。
第三个是关注ArXiv上的最新进展,特别是那些讨论推理优化和KV Cache的文章。现在的瓶颈已经不在于怎么训练大模型,而在于怎么高效地推理大模型。这就涉及到系统设计的底层逻辑,如果你想在工程侧有所建树,必须去啃 《数据密集型应用系统设计》第二版.pdf 。虽然它不是专门讲AI的,但它讲透了大规模分布式系统的本质,在算力即权力的时代,这种系统工程能力决定了你能否驾驭庞大的模型。
互联网行业的本质是效率的竞争。BERT之所以在 Scaling up 的路上掉队,不是因为它不够优秀,而是因为它不符合算力增长的最优路径。在这个算力即权力的时代,简单、直接、能无限叠加的逻辑才是最终的赢家。
不要去纠结某个具体的模型结构是否会永恒存在。技术在迭代,甚至今年我们也看到了像线性Attention、Mamba混合架构这些新尝试,但目前看,Transformer特别是Decoder-only的生态壁垒依然坚不可摧。那种追求通用性、追求在海量数据中压榨出智能的思路,是永远不会变的。
看准方向,保持敏锐。在大模型的浪潮里,理解为什么某种技术会失败,往往比知道它为什么成功更有价值。不要怕走弯路,关键是走完弯路后,你要知道那道墙到底在哪。
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如果你believe压缩即智能,我们可以从diffusion llm的角度看这个问题。
对于数据x,根据信息熵理论,最短编码长度为-log p(x),next token prediction最小化整个数据集的平均编码长度,就是交叉熵损失。
但是原版的bert怎么导出一个无条件的压缩形式呢?事实上,bert可以转化为mask分布更窄的一种diffusion llm,我们知道这个时候优化的是p(x)的elbo。在优化同样稳定的情况下,通常认为这个时候压缩一定是有损的,那就不如直接优化nll的ntp了。
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更新:
同组的
也有理论上说明dllm局限性的文章。 arxiv.org/pdf/2502.0962 。
世界上有些问题是必须需要一定的深度才能完成,例如P-complete问题是被广泛认为本质上不可并行的——这意味着如果一个算法的计算深度少于问题需要的步数,那么这个算法永远解决不了这个问题。对于diffusion llm来说,在采样步数少于block内部的token数的时候,推理同样的token计算深度是不如next token prediction,这也意味着其表达能力不可避免的更弱。
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jinjieni.notion.site/Di
之前有一个很火的文章,论述diffusion llm更加scalable,这里其实我有一个concern,文章对比的是同样参数量同样数据,但是diffusion用的算力要显著多,根据原版的scaling law,更公平对比的ntp的Transformer的最优model size也应该更大。同时注意最优学习率此时也可能不同。
这种问题一般都可以在苏神的博客里找到答案:
简单来说,就是双向注意力的低秩问题。当然这个问题的答案并不只有一个,也有一些别的原因,只是我个人最喜欢苏神的这个解释。具体可以看看知乎同名问题下的回答:
另外,也有新工作在研究更好的 BERT,但是仍然不是往 scale up 的方向去做的: