大型语言模型（LLMs）在数学和算法任务中展现日益增长的能力，但它们的几何推理技能尚未被充分探索。我们研究了 LLMs 在构造性几何问题求解上的能力，这是人类数学推理发展中最基本的一步。我们的工作揭示了当前 LLMs 面临的显著挑战，尽管在类似领域取得了很多成功。LLMs 在目标变量选择上存在偏见，并且在二维空间关系方面遇到困难，常常误代和产生对象及其放置的幻觉。为此，我们介绍了一个基于 LLMs 的多智能体系统框架，通过进行内部对话来增强它们现有的推理潜力。这项工作突出了 LLMs 在几何推理中目前的局限性，并通过自我纠正、协作和多样化角色专业化来改善几何推理能力。

Feb, 2024

利用图像输入，通过理解几何问题，使大型语言模型能够解决几何问题，构建了一个丰富的多模态几何数据集 Geo170K，发展了 G-LLaVA， 在 MathVista 基准测试上以仅有 7B 参数显著优于 GPT-4-V。

Dec, 2023

通过在互联网规模的空间推理数据上训练 Visual Language Model（VLM），我们显著增强了其在定量和定性空间 VQA 方面的能力，并实现了链式思维空间推理和机器人学等新颖应用。

Jan, 2024

通过评估最先进的大型视觉和语言模型在儿童奥林匹克数学竞赛中的数学推理能力，我们填补了当前科学文献中缺少的有关联合视觉和文本推理的系统分析，结果显示现代大型视觉和语言模型在高年级的问题解决能力越来越强，但缺乏解答针对年幼儿童设计的问题的基础知识，而且它们的能力似乎基于与儿童的数学和逻辑技能不同的推理类型。

Jun, 2024

大型语言模型和视觉 - 语言模型在广泛的任务和领域表现出了显著的优异性能，但空间理解和推理（人类认知的基本组成部分）仍然未得到充分利用。通过开发多方面的空间推理基准，如关系理解、导航和计数，我们对具有竞争力的语言模型和视觉 - 语言模型进行全面评估。我们的发现揭示了几个在文献中被忽视的反常见观点：（1）空间推理带来了重大挑战，竞争模型可能不如随机猜测；（2）尽管有额外的视觉输入，视觉 - 语言模型通常表现不如纯语言模型；（3）当文本和视觉信息都可用时，如果提供足够的文本线索，多模态语言模型对视觉信息的依赖程度降低。此外，我们证明了利用视觉和文本之间的冗余可以显著提高模型性能。我们希望我们的研究能够为改进空间智能并进一步缩小与人类智能之间的差距的多模态模型的发展提供启示。

Jun, 2024

近期，Vision-Language Models (VLMs) 取得了惊人的进展，但在基于视觉的演绎推理方面仍存在尚未发现的局限性。采用 Raven's Progressive Matrices (RPMs) 测试了几种热门的 VLMs 的能力，结果表明，虽然 VLMs 在文本推理方面表现出色，但在视觉演绎推理方面还有很大提升空间。详细分析揭示出 VLMs 在解决这些任务时主要困难在于无法感知和理解 RPM 示例中的多个、混淆的抽象模式。

Mar, 2024

大型多模态模型在广泛的视觉语言基准测试中表现出色，但在需要对底层视觉细节进行精确感知的任务中（如比较线段长度或解决简单迷宫问题），常常遇到困难。针对这一挑战，我们提出了一种名为 Visually Descriptive Language Model（VDLM）的模型，它在二维矢量图形领域进行基于文本的推理。通过使用可伸缩矢量图形（SVG）进行精确的视觉描述，并通过预先训练的语言模型建立 SVG 和 PVD 之间的桥梁，VDLM 实现了更强的零样本性能，能够推广到各种基于二维矢量图形的低级多模态感知和推理任务。

Apr, 2024

利用大规模视觉语言模型评估其在不同视觉推理任务中的性能，特别是在理解空间关系方面的能力的研究。通过细粒度的组合性先验来解决空间关系推理任务的评估和排名，结合物体及其位置的核心语义来计算空间子句的最终评分，并比较不同视觉语言模型在空间关系推理方面的能力。

Aug, 2023

我们引入了一种基于图的方法来增强大型语言模型的推理能力，通过分析和验证由 LLMs 生成的解决方案，我们的实验结果表明，我们的基于图的验证方法不仅显著提高了 LLMs 的推理能力，而且在提高这些模型的推理性能方面优于现有的验证程序。

Aug, 2023

在 VLMs 中，我们提出了一种从 LLMs 转移能力的技术，通过改善图表表示和构建比原始训练集大 20 倍的数据集，合成图表的推理痕迹，最后使用多任务损失对模型进行微调，取得了令人满意的性能。

Mar, 2024