探索令牌偏差：大型语言模型尚未成为真正的推理者

Jun, 2024

探索令牌偏差：大型语言模型尚未成为真正的推理者

A Peek into Token Bias: Large Language Models Are Not Yet Genuine Reasoners

Bowen Jiang, Yangxinyu Xie, Zhuoqun Hao, Xiaomeng Wang, Tanwi Mallick...

TL;DR该研究介绍了一个假设检验框架，用于评估大型语言模型（LLMs）是否具有真正的推理能力，还是主要依赖于令牌偏差。我们超越准确性的评估，旨在调查 LLMs 在解决逻辑推理任务时的令牌偏差。具体而言，我们开发了精心控制的合成数据集，其中包括合取谬误和演绎问题。我们的框架概述了一系列假设，其中令牌偏差很容易被识别，所有零假设均假设 LLMs 具有真正的推理能力。本研究的发现以统计保证表明，多数 LLMs 在逻辑推理方面仍然有困难。尽管它们在经典问题上表现出色，但它们的成功主要依赖于识别带有强烈令牌偏差的表面模式，因此引发了对其实际推理和泛化能力的担忧。

Abstract

This study introduces a hypothesis-testing framework to assess whether large language models (LLMs) possess genuine reasoning abilities or primarily depend on token bias. We go beyond evaluating LLMs on accuracy;

large language models reasoning abilities token bias logical reasoning tasks synthetic datasets

发现论文，激发创造

超越准确性：评估大型语言模型的推理行为 -- 调查研究

大型语言模型在推理任务中表现出色，但是它们的推理能力深度尚不确定。本文通过综述超越任务准确性的研究，深入探讨模型的推理过程，并调查评估语言模型推理行为的方法，发现其依赖于训练数据的表面模式和相关性，而非真正的推理能力。同时，我们指出需要进一步研究人类推理与语言模型推理之间的关键差异。通过此综述，我们旨在揭示大型语言模型内部复杂的推理过程。

Apr, 2024

大型语言模型中的 (非) 理性和认知偏差

大型语言模型在合理推理中显示出人类的偏见和不合理行为，但这种不合理行为与人类不同，且存在额外的回答不一致性。

Feb, 2024

大型语言模型的逻辑推理能力系统评估

最近发展的大型语言模型 (LLMs) 在各种语言理解任务上表现出色，但它们真正能够对自然语言进行 “推理” 吗？本文综合评估了 LLMS 在涵盖命题逻辑、一阶逻辑和非单调逻辑的 25 种不同推理模式上的逻辑推理能力，并引入了 LogicBench，一个关注单个推理规则使用的自然语言问答数据集，通过使用一系列的连贯思维提示与 GPT-4、ChatGPT、Gemini、Llama-2 和 Mistral 等多个 LLMS 进行详细分析。实验结果表明，现有的 LLMS 在 LogicBench 上表现不佳，尤其在涉及复杂推理和否定的情况下遇到困难，并有时忽视推理所需的上下文信息以得出正确结论。我们认为我们的工作和发现将有助于未来评估和提升 LLMS 的逻辑推理能力。

Apr, 2024

评估大型语言模型的推理能力

大型语言模型（LLMs）的发展促使人们对其推理和问题解决能力产生了更大的兴趣。本研究调查了几种 LLMs 是否能够解决认知科学文献中一种经典类型的演绎推理问题。研究发现，这些被测试的 LLMs 在传统形式上解决这些问题的能力有限。我们进行了后续实验，探究了更改展示格式和内容是否能改善模型性能。尽管我们发现了条件之间的绩效差异，但总体性能并未提高。此外，我们还发现性能与展示格式和内容以出人意料的方式相互作用，与人类表现有所不同。总的来说，我们的结果表明 LLMs 具有独特的推理偏见，其只能部分预测人类的推理表现。

Sep, 2023

大型语言模型逻辑推理的教学学习

通过对大型语言模型的研究，我们发现它们在逻辑推理方面存在缺陷，导致其在任务解决中产生反事实的答案。为了解决这个问题，我们提出了多种策略，赋予大型语言模型逻辑推理能力，从而使其能够在不同场景中生成更符合逻辑的答案。我们还通过构建一个综合数据集 (LMM-LR) 对该方法进行了评估和预训练。在不同任务上进行了广泛的定量和定性分析，验证了通过逻辑训练大型语言模型的有效性和必要性，并为将来的工作提供了启示。

Oct, 2023

语言模型是贪心推理器：对思维链的系统形式分析

本文通过介绍一种新的合成问答数据集 PrOntoQA，旨在通过对 LLMs 的系统探索，该数据集是通过使用一阶逻辑表示的合成世界模型生成的。作者对 InstructGPT 和 GPT-3 进行了分析，表明 LLMs 能够进行正确的逻辑推理，但在方案规划方面存在困难。

Oct, 2022

用计划标记引导语言模型推理

最近大型语言模型（LLMs）因其执行复杂的推理任务的能力而引起了相当大的关注，但是大部分现有的增强这种能力的方法都过于依赖数据驱动的方法，而忽视了模型推理能力的结构方面。在我们的研究中，我们发现 LLMs 能够很好地处理个别的推理步骤，却在整个推理链上保持一致性方面遇到困难。为了解决这个问题，我们在每个推理步骤的开始引入了 “规划标记”，作为模型的指南。然后，这些标记嵌入与模型的其余参数一起进行微调。我们的方法所需的可训练参数增加微不足道（仅占总参数的 0.001%），可以通过完全微调或更加参数高效的方案来实施。我们通过将其应用于三种不同的 LLMs，并对三个数学问题数据集进行了评估，展示了我们方法的有效性，相对于原始的链式思维微调基准，取得了显著的准确性提升。

Oct, 2023

面向关系推理的 LLMs：我们离目标有多远？

通过对归纳逻辑编程基准测试的深入评估，本研究表明与模型规模较小的神经程序归纳系统相比，最新的大型语言模型在推理能力方面表现较差，无论是使用自然语言提示还是真值矩阵提示，它们在性能和泛化方面都表现较低。

Jan, 2024

关注驱动推理：释放大型语言模型的潜力

通过优化注意力机制来增强大型语言模型的推理能力，特别是对非科学、技术、工程和数学（STEM）问题的推理能力，通过重新平衡注意力分布来提高模型的抽象能力并探索注意力模式在推理中的作用，为更强大和多功能的语言模型铺平道路。

Mar, 2024

一项测试模型在某些推理任务中的能力的案例研究

大型语言模型在生成个性化内容和促进交互对话方面表现出色，但在推理能力和提供可解释性输出方面仍有待提高。本研究深入探讨了大型语言模型的推理能力，突出了当前挑战和限制，阻碍了它们在复杂推理场景中的有效性。

Feb, 2024