展开菜单
首页 精品内容 本月促销 装机必备 Windows PDF教程 macOS软件 IOS软件 Android AI 专题
全部分类

当前位置:

首页 > 业界资讯 > 谷歌:LLM找不到推理错误,但能纠正它

谷歌:LLM找不到推理错误,但能纠正它

今年,大型语言模型(LLM)成为人工智能领域备受关注的焦点。LLM在各种自然语言处理(NLP)任务上取得了显著的进展,尤其在推理方面的突破令人惊叹。然而,在复杂的推理任务上,LLM的表现仍然有待提高LLM能否判断出自己的推理存在错误?最近,剑桥大学和GoogleResearch联合开展的一项研究发现:LLM无法自行发现推理错误,但却能够使用该研究提出的回溯方法来修正错误论文地址:https://arxiv.org/pdf/2311.08516.pdf数据集地址:https://github.com/WHG

今年,大型语言模型(LLM)成为人工智能领域备受关注的焦点。LLM 在各种自然语言处理(NLP)任务上取得了显著的进展,尤其在推理方面的突破令人惊叹。然而,在复杂的推理任务上,LLM 的表现仍然有待提高

LLM 能否判断出自己的推理存在错误?最近,剑桥大学和 Google Research 联合开展的一项研究发现:LLM 无法自行发现推理错误,但却能够使用该研究提出的回溯方法来修正错误

谷歌:LLM找不到推理错误,但能纠正它

  • 论文地址:https://arxiv.org/pdf/2311.08516.pdf
  • 数据集地址:https://github.com/WHGTyen/BIG-Bench-Mistake

这篇论文引发了一些争议,有人对此提出异议。例如,在Hacker News上,有人评论说论文的标题夸大其词,有点标题党的味道。还有人批评论文中提出的纠错逻辑错误的方法是基于模式匹配,而不是采用逻辑方法,这种方法容易失败

Huang 等人在论文《Large language models cannot self-correct reasoning yet》中指出:自我校正或许是能有效地提升模型输出的风格和质量,但鲜有证据表明 LLM 有能力在没有外部反馈的情况下识别和纠正自身的推理和逻辑错误。比如 Reflexion 和 RCI 都使用了基本真值的纠正结果作为停止自我校正循环的信号。

剑桥大学和Google Research的研究团队提出了一种全新的思路:将自我校正过程分为错误发现和输出校正两个阶段

  • 错误发现是一种基础推理技能,已经在哲学、心理学和数学领域得到了广泛的研究和应用,并催生了批判性思维、逻辑和数学谬误等概念。我们可以合理地认为发现错误的能力也应该是 对 LLM 的一项重要要求。但是,本文结果表明:当前最佳的 LLM 目前还无法可靠地发现错误。
  • 输出校正涉及部分或完全修改之前生成的输出。自我校正是指由生成输出的同一模型来完成校正。尽管 LLM 没有发现错误的能力,但本文表明:如果能提供有关错误的信息(如通过一个小型的监督式奖励模型),LLM 可以使用回溯方法校正输出。

本文的主要贡献包括:

  • 使用思维链 prompt 设计方法,任何任务都可以变成错误发现任务。研究者为此收集并发布了一个 CoT 类型的轨迹信息数据集 BIG-Bench Mistake,该数据集由 PaLM 生成,并标注了第一个逻辑错误的位置。研究者表示,BIG-Bench Mistake 在它的同类数据集中,是首个不局限于数学问题的数据集。
  • 为了测试当前最佳 LLM 的推理能力,研究者基于新数据集对它们进行了基准评测。结果发现,当前 SOTA LLM 也难以发现错误,即便是客观的明确的错误。他们猜测:LLM 无法发现错误是 LLM 无法自我校正推理错误的主要原因,但这方面还有待进一步研究。
  • 本文提出使用回溯方法来校正输出,利用错误的位置信息来提升在原始任务上的性能。研究表明这种方法可以校正原本错误的输出,同时对原本正确的输出影响极小。
  • 本文将回溯方法解释成了「言语强化学习」的一种形式,从而可实现对 CoT 输出的迭代式提升,而无需任何权重更新。研究者提出,可以通过一个经过训练的分类器作为奖励模型来使用回溯,他们也通过实验证明了在不同奖励模型准确度下回溯的有效性。

BIG-Bench Mistake数据集

BIG-Bench 包含了 2186 个使用 CoT 风格的轨迹信息集合。每个轨迹都是由 PaLM 2-L-Unicorn 生成的,并且标注了第一个逻辑错误的位置。表格 1 展示了一个轨迹示例,其中错误出现在第 4 步

谷歌:LLM找不到推理错误,但能纠正它

这些轨迹来自 BIG-Bench 数据集中的 5 个任务:词排序、跟踪经过混洗的对象、逻辑推演、多步算术和 Dyck 语言。

为了解答每个任务的问题,他们使用了CoT prompt 设计法来调用 PaLM 2。为了将 CoT 轨迹分成明确的步骤,他们采用了《React: Synergizing reasoning and acting in language models》中提出的方法,分开生成每一步,并使用换行符作为停止标记

生成所有轨迹时,在该数据集中,当temperature = 0时,答案的正确性由精确匹配决定

基准测试结果 

在新的错误发现数据集上,报告了GPT-4-Turbo、GPT-4和GPT-3.5-Turbo的准确度如表4所示

谷歌:LLM找不到推理错误,但能纠正它

每个问题都有两种可能的答案:要么正确,要么错误。如果是错误的话,数值 N 将指示第一个错误出现的步骤

所有模型都被输入了同样的 3 个 prompt。他们使用了三种不同的 prompt 设计方法:

  • 直接的轨迹层面的 prompt 设计 
  • 直接的步骤层面的 prompt 设计 
  • CoT 步骤层面的 prompt 设计

需要重新写作的内容是:相关讨论

研究结果表明,这三个模型都难以应对这个新的错误发现数据集。GPT 的表现最好,但其在直接的步骤层面的 prompt 设计上也只能达到 52.87 的总体准确度。

这说明当前最佳的 LLM 难以发现错误,即使是在最简单和明确的案例中。相较之下,人类在没有特定专业知识时也能发现错误,并且具有很高的一致性。

研究者猜测:LLM 无法发现错误是 LLM 无法自我校正推理错误的主要原因。

prompt 设计方法的比较

研究人员发现,从直接轨迹层面的方法到步骤层面的方法再到 CoT 方法,轨迹的准确度显著降低,没有出现错误。图 1 显示了这种权衡

谷歌:LLM找不到推理错误,但能纠正它

研究者认为,造成这种情况的原因可能是模型输出的数量。这三种方法都需要生成越来越复杂的输出:直接生成轨迹的提示设计方法需要单个标记,直接生成步骤的提示设计方法需要每步一个标记,而CoT步骤层面的提示设计方法则需要每步多个句子。如果每次生成调用的错误率存在一定的概率,则每条轨迹的调用次数越多,模型至少识别出一个错误的可能性就越大

将错误位置作为正确性代理的少样本 prompt 设计

研究者探究了这些 prompt 设计方法能否可靠地决定一个轨迹的正确性,而不是错误位置。

他们算出了平均F1分数,计算依据是模型能否正确预测轨迹中是否存在错误。如果存在错误,则认为模型预测的轨迹是“错误答案”。否则,认为模型预测的轨迹是“正确答案”

使用 correct_ans 和 incorrect_ans 作为正例标签,并根据每个标签的出现次数进行加权,研究者计算了平均 F1 分数,结果见表 5。

谷歌:LLM找不到推理错误,但能纠正它

这个加权 F1 分数表明,对于确定最终答案的正确性而言,通过 prompt 寻找错误是一个很糟糕的策略。

回溯

黄等人指出,LLM在没有外部反馈的情况下无法自我校正逻辑错误。然而,在许多真实世界的应用中,通常是没有可用的外部反馈的

研究者在这项研究中采用了一种替代方案:用一个在少量数据上训练的轻量级分类器替代外部反馈。与传统强化学习中的奖励模型类似,这个分类器可以检测 CoT 轨迹中的任何逻辑错误,然后再将其反馈给生成器模型以提升输出。如果想要最大化提升,可以进行多次迭代。

研究者提出了一种简单的方法,通过回溯逻辑错误的位置来提升模型的输出

  • 模型首先生成一个初始的 CoT 轨迹。在实验中,设置 temperature = 0。
  • 然后使用奖励模型确定轨迹中错误的位置。
  • 如果没有错误,就转向下一个轨迹。如果有错误,则再次向模型输入 prompt 以执行相同的步骤,但这一次 temperature = 1,生成 8 个输出。这里会使用同样的 prompt 以及包含错误步骤之前所有步骤的部分轨迹。
  • 在这 8 个输出中,过滤掉与之前的错误一样的选项。再从剩下的输出中选择对数概率最高的一个。
  • 最后,用新的重新生成的步骤替换之前步骤,再重新设置 temperature = 0,继续生成该轨迹的剩余步骤。

相比于之前的自我校正方法,这种回溯方法有诸多优势:

  • 新的回溯方法不需要对答案有预先的知识。相反,它依赖于有关逻辑错误的信息(比如来自训练奖励模型的信息),这可以使用奖励模型一步步地确定。逻辑错误可能出现在 correct_ans 轨迹中,也可能不出现在 incorrect_ans 轨迹中。 
  • 回溯方法不依赖于任何特定的 prompt 文本或措辞,从而可减少相关的偏好。 
  • 相比于需要重新生成整个轨迹的方法,回溯方法可以通过复用已知逻辑正确的步骤来降低计算成本。
  • 回溯方法可直接提升中间步骤的质量,这可能对需要正确步骤的场景来说很有用(比如生成数学问题的解),同时还能提升可解释性。

研究人员使用 BIG-Bench Mistake 数据集进行实验,旨在探讨回溯方法是否有助于 LLM 校正逻辑错误。实验结果请参见表格6

谷歌:LLM找不到推理错误,但能纠正它

∆accuracy✓ 是指在原始答案是 correct_ans 时,在轨迹集合上的 accuracy_ans 之差。

对于错误答案轨迹的结果,需要重新计算准确度

这些分数结果表明:校正 incorrect_ans 轨迹的收益大于改变原本正确的答案所造成的损失。此外,尽管随机基准也获得了提升,但它们的提升显著小于使用真正错误位置时的提升。注意,在随机基准中,涉及步骤更少的任务更可能获得性能提升,因为这样更可能找到真正错误的位置。

为了探索在没有好的标签时,需要哪种准确度等级的奖励模型,他们实验了通过模拟的奖励模型使用回溯;这种模拟的奖励模型的设计目标是产生不同准确度等级的标签。他们使用 accuracy_RM 表示模拟奖励模型在指定错误位置的准确度。

当给定奖励模型的 accuracy_RM 为 X% 时,便在 X% 的时间使用来自 BIG-Bench Mistake 的错误位置。对于剩余的 (100 − X)%,就随机采样一个错误位置。为了模拟典型分类器的行为,会按照与数据集分布相匹配的方式来采样错误位置。研究者也想办法确保了采样的错误位置与正确位置不匹配。结果见图 2。

谷歌:LLM找不到推理错误,但能纠正它

可以观察到,当损失率达到65%时,∆准确率开始趋于稳定。实际上,对于大多数任务而言,在准确率_RM约为60-70%时,∆准确率✓已经超过了∆准确率✗。这表明,尽管更高的准确率可以获得更好的结果,但即使没有黄金标准的错误位置标签,回溯仍然有效

本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系bd@zhengruan.com
作者最新文章
业界资讯 模型
相关文章 更多
精品专题 更多
装机必备

正软商城装机必备专区,精选办公、浏览器、安全防护、影音播放、压缩解压、设计创作和系统工具等电脑常用正版软件,帮助用户快速完成新电脑软件配置。

Windows

正软商城Windows软件专区,汇集适用于Windows电脑的办公、设计、安全防护、影音播放、开发工具和系统优化软件,提供软件介绍、系统要求、正版授权及购买下载服务。

PDF教程

正软商城PDF教程频道提供PDF编辑、转换、合并、拆分、压缩及格式处理方法,同时介绍常用PDF软件和工具的使用技巧。

macOS软件

正软商城macOS软件专区,精选适用于Mac电脑的办公、设计、影音、效率、开发和系统工具,提供软件功能介绍、macOS兼容版本、正版授权及购买下载服务。

IOS软件

正软商城iOS软件专区,精选适用于iPhone和iPad的办公、学习、影音、设计、效率及AI应用,提供功能介绍、适用设备、系统要求和正版获取方式等信息。

AI

正软商城AI软件专区,汇集AI写作、AI绘画、AI视频、AI办公、AI编程、AI翻译、智能客服和数据分析等人工智能工具,提供功能介绍、适用平台、收费方式及正版购买信息。

Mac软件 更多
WPS Office macOS版
WPS Office macOS版

WPS Office是一款面向macOS用户的综合办公套件,将文字处理、电子表格、演示文稿、PDF工具、模板与云协作整合在同一应用中。它兼容常见Microsoft Office格式,支持Intel及Apple芯片Mac,基础功能可免费使用,

Shapr3D macOS版
Shapr3D macOS版

Shapr3D是一款面向工业设计、机械工程、建筑概念和三维打印工作流的CAD软件。Mac版采用Parasolid建模内核,支持草图约束、实体建模、工程图、可视化渲染及常见CAD格式交换,并可通过账户在多台设备之间同步项目。

REAPER macOS版
REAPER macOS版

REAPER是Cockos开发的数字音频工作站,提供多轨音频与MIDI录制、剪辑、处理、混音和母带制作工具。Mac版兼容Intel与Apple芯片,支持AU、VST、VST3、CLAP等插件格式,并提供高度可定制的工作流程。

Ableton Live macOS版
Ableton Live macOS版

Ableton Live 是面向音乐制作人与现场表演者的数字音频工作站,提供编曲视图、独具特色的现场视图、音频录制、MIDI创作、实时变速、乐器及效果器。Mac版原生支持Apple芯片,并可连接音频接口、MIDI控制器和第三方插件。

Adobe After Effects macOS版
Adobe After Effects macOS版

Adobe After Effects 是面向动态图形、影视特效与视频合成的专业创作软件。它提供关键帧动画、遮罩抠像、运动跟踪、三维空间、文字动画和表达式等工具,并可与 Premiere Pro、Photoshop、Illustrator

Adobe Audition macOS版
Adobe Audition macOS版

Adobe Audition 是面向播客、影视后期、音乐制作及内容创作者的专业音频工作站,提供波形精修、多轨录制与混音、频谱编辑、降噪修复、响度匹配和效果处理工具,并可与 Adobe Premiere 协同完成视频声音制作。

Adobe Bridge macOS版
Adobe Bridge macOS版

Adobe Bridge 是面向摄影师、设计师及内容团队的免费数字资产管理工具,可集中预览照片、视频和 Adobe 项目文件,并利用评级、标签、关键词、元数据、筛选与收藏集完成分类检索。它还支持批量重命名、格式导出、相机导入及 Camera

Adobe Illustrator macOS版
Adobe Illustrator macOS版

Adobe Illustrator 是 Adobe 推出的专业矢量图形设计软件,适合在 Mac 上制作标志、图标、插画、包装、信息图及印刷版面。它以路径和锚点构建可无损缩放的图形,并提供钢笔、形状、文字、图像描摹、渐变、画板及生成式功能。

Adobe InDesign macOS版
Adobe InDesign macOS版

Adobe InDesign 是面向印刷品与数字出版物的专业版面设计软件,可在 Mac 上制作书籍、杂志、宣传册、海报、报告及交互式文档。它提供精细的文字样式、网格、母版、长文档管理和印前输出能力。

Adobe Lightroom Classic macOS版
Adobe Lightroom Classic macOS版

Adobe Lightroom Classic 是面向桌面摄影工作流的照片管理与后期处理软件,可将原始照片保存在本地硬盘,通过目录、关键词、评分和收藏夹高效整理图库,并提供 RAW 冲印、蒙版、镜头校正、批量同步及多格式导出等功能。

Adobe Media Encoder macOS版
Adobe Media Encoder macOS版

Adobe Media Encoder 是 Adobe 推出的专业音视频编码与转码工具,可通过队列、预设和监视文件夹批量完成格式转换、代理文件创建及多平台成片输出,并与 Premiere Pro、After Effects 等软件紧密协作。

Adobe Photoshop macOS版
Adobe Photoshop macOS版

Adobe Photoshop 是面向摄影师、设计师和内容创作者的专业图像处理软件,提供图层、蒙版、选区、修复、调色、文字排版、智能对象及生成式编辑等能力。Mac 版支持 Intel 与 Apple Silicon 处理器。

WINDOWS 更多
Adobe After Effects Windows版
Adobe After Effects Windows版

Adobe After Effects 是面向动态图形、动画与影视视觉特效制作的专业工具,可完成关键帧动画、图层合成、遮罩跟踪、抠像、文字动画和二维三维元素整合。Windows 版通过 Adobe Creative Cloud 安装及更新,

DaVinci Resolve Windows版
DaVinci Resolve Windows版

DaVinci Resolve是Blackmagic Design推出的一体化影视后期工具,将素材管理、非线性剪辑、专业调色、Fusion视觉特效、Fairlight音频处理和成片交付整合在统一工程中。免费版已覆盖多数个人创作需求,

Adobe Media Encoder Windows版
Adobe Media Encoder Windows版

Adobe Media Encoder 是 Adobe 面向视频与音频制作流程提供的专业编码和转码工具,可批量处理媒体文件、创建代理、套用输出预设并监控文件夹自动执行任务。它与 Premiere、After Effects、Audition

Cinema 4D Windows版
Cinema 4D Windows版

Cinema 4D是Maxon推出的专业三维创作软件,将建模、动画、MoGraph动态图形、粒子与动力学模拟、材质灯光及Redshift渲染整合在统一工作环境中,适用于广告包装、影视特效、产品和建筑可视化、游戏素材等制作场景。

Blender Windows版
Blender Windows版

Blender 是免费开源的三维创作套件,在 Windows 上提供建模、雕刻、材质、动画、物理模拟、合成、跟踪、视频剪辑及 Cycles、EEVEE 渲染工具。它适合个人创作者、学生和小型工作室,

Autodesk Maya Windows版
Autodesk Maya Windows版

Autodesk Maya 是面向影视、电视、动画和游戏行业的专业三维制作软件,集多边形与 NURBS 建模、角色绑定、关键帧和动作捕捉动画、Bifrost 特效模拟、材质开发及 Arnold 渲染于一体,

AutoCAD Windows版
AutoCAD Windows版

AutoCAD 是 Autodesk 推出的专业计算机辅助设计软件,Windows 版支持精确二维绘图、三维实体与曲面建模、图纸标注、布局发布和任务自动化,并包含多套行业专业化工具组合,适用于建筑、机械、电气、工程建设及制造设计人员。

SketchUp Pro Windows版
SketchUp Pro Windows版

SketchUp Pro 是面向建筑、室内、景观、施工和产品设计等专业场景的三维建模工具,提供桌面建模、LayOut 二维文档、模型资源库、扩展程序及云端协作能力。其操作逻辑直观,适合从概念推敲、空间规划到图纸表达和方案汇报的完整工作流程。

AutoCAD LT Windows版
AutoCAD LT Windows版

AutoCAD LT 是 Autodesk 推出的专业二维 CAD 软件,适合建筑师、工程师、施工人员和设计师完成精确绘图、标注及文档编制。它支持 DWG 工作流、智能块、图形比较、计数、表格和 AutoLISP 自动化,

Rhino 3D Windows版
Rhino 3D Windows版

Rhino 3D 是 McNeel 推出的专业三维建模工具,可创建、编辑和分析 NURBS 曲线曲面、实体、网格、SubD 与点云。Windows 版支持精确造型、工程制图、渲染、文件转换及 Grasshopper 参数化设计,

Autodesk Fusion Windows版
Autodesk Fusion Windows版

Autodesk Fusion 是面向产品设计与制造的云连接开发平台,在统一环境中整合三维 CAD、CAM、CAE、PCB、工程图、数据管理和团队协作功能,适合产品设计师、机械工程师、电子工程师及加工制造团队完成从概念建模、验证分析到生产交

Archicad Windows版
Archicad Windows版

Archicad 是 Graphisoft 面向建筑师、设计师、工程师及 BIM 团队开发的建筑信息模型平台。它把三维建筑建模、施工文档、数据管理、专业协调、实时协作和可视化集中在统一项目环境中,适合从概念方案到施工交付的完整建筑设计流程。