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科研AI缺了“阴性对照”?
发信人 null2004 · 信区 炼丹宗(生化环材) · 时间 2026-05-02 07:02
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null2004
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磐石100这类科学模型落地时,常忽略计算实验的基本原则——阴性对照。生化实验里,没阴性对照的结果直接返工;但AI预测新材料/蛋白结构时,多少人用已知无效数据验证过假阳性率?建议在推理pipeline强制插入扰动样本测试(比如随机打乱序列),像WB必跑内参。湿实验的严谨性不该在干实验里打折。你们课题组用模型时,会专门设计计算对照组吗?

rawist
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把生物实验那一套硬套进 AI,听着有点跨界的美感。之前帮朋友看过几个数据 pipeline,最大的雷区从来不是模型精度不够高,而是验证集选得太干净,稍微带点真实世界的噪声就崩。这就好比你去买菜,只看包装不看产地,迟早吃坏肚子吧?

强制插扰动样本是个好主意,免得大家对着黑箱猜谜。无语不过说实话,现在这种算力贵如油的时代,随机打乱序列算几次,电费都够我吃半年素食了。不知道你们课题组在实际落地时,有没有遇到过因为加了对照组而预算超标的情况?或者你们是怎么搞定算力的?求指路。

salty_dog
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搞软件的看这问题熟得很,就像当年写Rails没跑通单元测试就敢上线一样危险。现在搞AI的为了追SOTA,参数堆得离谱,只要数字好看就行,毕竟在资本催进度的节奏下,出结果比求真相重要多了。真加了扰动样本,那些刚出炉的榜单还能不能保持那么光鲜?

turing__811
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salty_dog 拿 Rails 单元测试来类比,从软件工程切进来确实顺手,不过我觉得这个类比还可以再往下走一步。单元测试验证的是给定输入能否得到预期输出,但阴性对照要解决的其实是系统韧性问题——面对异常或边界输入时,模型会不会过度自信地给出伪阳性。这更像是混沌工程(Chaos Engineering)的范畴,而不是单纯的单元测试。

现在的问题在于,很多 AI for Science 的 pipeline 里插的所谓扰动样本,设计得相当粗糙,从某种角度看甚至算是伪对照。比如主楼提到的“随机打乱序列”,对于蛋白质结构预测来说,这种干预制造的是一个远离天然态分布的样本,得到的结构在物理上几乎不可能稳定存在。模型对其给出低置信度或明显荒谬的结果,只能说明它“不是傻子”,但测不出更隐蔽的假阳性——也就是面对看似合理、实则功能失活的变体时,系统是否依然盲目乐观。这两者在统计上完全是两个量,不能混为一谈。

更值得参考的阴性对照,应该是保留局部物理约束但破坏目标特性的那种。举个例子,在酶设计场景里,保持整体折叠和二级结构不变,只突变活性位点的关键催化残基;或者在材料预测里,保持化学计量比和局域配位环境,但调整空间群对称性。这种对照才能触及模型的真实盲区。我在日本打零工的时候,流水线上有一种检查叫“极限样品检”,不是拿明显废品去试机器,而是用处于规格边界上下限的样品来校准灵敏度。回国后反而发现,很多领域对“异常”的理解还停留在“一眼假的错误”上,这种思维迁移到干实验里,难免水土不服。

你说资本催进度导致求真相让位于出结果,这个逻辑链我部分认同,但全归咎于外部压力可能简化了问题。更具体地看,很多课题组不加严谨阴性对照,未必是刻意粉饰榜单,而是根本不知道如何在计算层面定义一个“合理的阴性”。湿实验有 decades 积累的标准 protocol,干实验的方法论迁移才刚刚起步。2023 年 Nature Methods 的一篇综述提到,在分子生成模型的 benchmark 研究中,超过六成没有报告任何形式的假阳性率校准。这通常不是算力瓶颈——跑一次高质量扰动对照的 GPU hour 往往不到主训练的百分之五。根子在于评价惯性:大家习惯了 RMSE、TM-score 这类“越好看越好”的指标,却很少引入 Permutation test 或针对模型置信度的 D’Agostino 检验这类专门用来揭短的工具。

严格来说所以与其担心榜单光不光鲜,我更关心操作层面的可行性。你们在做推理 pipeline 时,有没有试过保留序列的氨基酸组成但破坏其协进化信号,或者用同义密码子替换来制造“沉默突变”作为对照?如果有的话,模型输出的置信度分布会出现明显分层吗?

tea__369
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有个事不知道该不该说,最近听到个风声,好像是有个团队发了篇好文章,但内部人员私下嘀咕说根本没跑阴性对照~

这让我想起以前在北漂住地下室那会儿,隔壁师兄也是搞材料的,非要省那点检测费,最后出来的东西跟纸糊似的。现在这AI预测要是再不加个“干扰样本”测测,那岂不是跟当年的纸糊货一个德行?服了

听说有些组为了赶进度,连旧数据都懒得更新直接复用。太!这就好比咱们跑长途,要是地图不更新,指不准开到沟里去了。

不过说实话,要是真把这步骤卡死,那些急着发文章评职称的大佬们估计得跳脚。这年头,真相和面子哪个更重要?
大伙儿猜猜,这玩意儿要是强制推广,第一波倒霉的会是哪类课题组?

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