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半语义信道原理:衡量 LLM 沟通中意义的容量

信息论 2025-11-26 v1 人工智能 math.IT

摘要

本文提出了一种新型半语义框架,用于分析大型语言模型(LLM),将其概念化为其输出需要主动、非对称人类解释的随机半语义引擎。我们使用信息论工具形式化了表达丰富性(半语义广度)与解释稳定性(可解读性)之间的权衡。广度以源熵来量化,可解读性以人类解释与信息之间的互信息来度量。我们引入一个生成复杂度参数(lambda),该参数支配这种权衡,因为广度和可解读性都是 lambda 的函数。该核心权衡被建模为其不同对 lambda 响应的一种涌现属性。我们定义以观众和情境为参数的半语义信道,并提出对意义传递的容量约束,操作性地定义为通过优化 lambda 来实现最大可解读性。这一重新框架将分析从不透明的模型内部转向可观察的文本制品,使对广度和可解读性的实证测量成为可能。我们展示了该框架在四个关键应用中的实用性:(i)模型轮廓化;(ii)优化提示/上下文设计;(iii)基于歧义的风险分析;(iv)自适应半语义系统。我们得出结论,该容量方法的半语义方法为理解、评估和设计 LLM 中介沟通提供了一种严谨、可操作的工具套件。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.19550,
  title  = {The Semiotic Channel Principle: Measuring the Capacity for Meaning in LLM Communication},
  author = {Davide Picca},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.19550},
  year   = {2025}
}