仅用自然语言，让ChatGPT输出连贯的长篇小说！苏黎世联邦理工大学提出RecurrentGPT

夕小瑶科技说原创
作者 | ZenMoore，Wangchunshu Zhou

前言

ChatGPT 是万能的吗？

显然不是，至少在今天我们所讨论的长文本生成上，ChatGPT 可以说是几乎完全不太可能生成长篇小说。

在某种程度上，这是 Transformer 模型的固有局限，因为 Transformer 核心组件 self-attention 的 $O(N^2)$ 复杂度注定让它不能处理太长的输入，也因此不太适合产生太长的输出。

为了解决这个问题，很多研究试图将 RNN 的那种循环机制引入到 Transformer 里面，比如著名的Transformer-XL, Block-Recurrent Transformer.

然而，这些方法存在一个很关键的、又很现实的问题：需要修改模型架构，不兼容 ChatGPT 等闭源大模型，因为 ChatGPT 的模型参数、结构是不会公开给使用者的，我们能做的，仅仅是喂给它一些 Prompt.

正是因为这些大模型的闭源属性，导致我们在使用它们的时候，不得不以一整个模型作为最小单位，而无法进一步拆解模型内部的模块，将其修改以适配长文本生成的需要。

那么，在这种情况下，我们还怎么把循环机制引入到闭源大模型当中去呢？

今天讨论的这篇文章实现了一个绝妙的想法：仅用自然语言 Prompt，我们就可以模拟 LSTM 机制，而完全不需要修改 ChatGPT 的内部结构！

论文地址：
https://arxiv.org/abs/2305.13304

论文机构：
苏黎世联邦理工大学

项目地址：
https://github.com/aiwaves-cn/RecurrentGPT

在线Demo一：
https://www.aiwaves.org/recurrentgpt (长篇小说写作)

在线Demo二：
https://www.aiwaves.org/interactivefiction (交互式小说)

大模型研究测试传送门

ChatGPT能力研究传送门：
http://hujiaoai.cn

GPT-4能力研究传送门（遇浏览器警告点高级/继续访问即可）：
https://gpt4test.com

基本原理

RecurrentGPT 的整体架构基于模型与其自身进行的交互（可参考文献 Interactive Natural Language Processing ）。

如上图所示，在每个时间步上，ChatGPT 会接受四个部分的输入：

上一个时刻的输出： $o_t$
梗概（Plan）: $x_t$
短期记忆（Short-Term Memory）： $h_t$
长期记忆（Long-Term Memory）: $c_t$

ChatGPT 在生成内容的时候，会执行三种类型的操作：

更新梗概：生成下一步的内容梗概，这个生成的梗概可能有多种备选参考，可以使用一个额外的“用户模拟器”对这些参考进行筛选，选出最合适的那个梗概；
更新短期记忆：记录最近生成的内容的摘要；
更新长期记忆：保存历史生成内容中与当前时间步最相关的内容

具体的例子如下图所示：

在具体实现上，作者采用了如下图所示的 Prompt:

RecurrentGPT 使用的具体 Prompt

作者们利用这个 Prompt 指示语言模型在更新短期记忆的时候，不仅新增最新生成内容中的有用部分，还要删除掉与之后内容生成无关的过往记忆。除此之外，作者在 Prompting 的过程中，也着重强调了小说写作场景的重现，以使 ChatGPT 生成的内容更具备像小说那样的细节，防止其快速地完成情节的叙述。

实验结果

作者们使用了人工逐对评测的方式：

在多种多样的小说风格、类型等方面，人类读者普遍认为 RecurrentGPT 的表现更具趣味性和连贯性。

实际效果

用法一：内容创作者输入场景设定和需求，RecurrentGPT 就可以自动产生长文本，而不需要人类过多的干预。

用法二：在生成梗概的时候，用户也可以对梗概进行选择或者编辑等操作，以控制长文本的生成过程。

用法三：类似于互动视频那样，RecurrentGPT 不仅可以服务于内容创作者，还能直接给内容消费者提供新的体验，作者称之为 “AI as Content”（“AI即内容”）。内容消费者不仅可以读小说，还能与小说直接进行互动，跳过内容创作者使用AI进行内容创作的步骤。

总结

本文介绍了一种名为 RecurrentGPT 的方法，通过使用自然语言的 Prompt，模拟了 LSTM 的循环机制，从而在闭源大模型（如 ChatGPT）中实现了长文本生成的能力，而无需修改模型的内部结构。RecurrentGPT 的整体架构基于模型与其自身的交互，通过更新梗概、短期记忆和长期记忆来生成内容。作者通过人工评测和实验结果展示了 RecurrentGPT 在多样的小说风格和类型方面的表现优势。实际应用中，RecurrentGPT 可用于自动产生长文本、让内容创作者选择或编辑梗概以控制生成过程，并可以为内容消费者直接提供互动式体验，将 AI 作为内容呈现给消费者。