Auto Byte

专注未来出行及智能汽车科技

微信扫一扫获取更多资讯

Science AI

关注人工智能与其他前沿技术、基础学科的交叉研究与融合发展

微信扫一扫获取更多资讯

LeCun又双叒唱衰自回归LLM:GPT-4的推理能力非常有限,有两篇论文为证

「任何认为自动回归式 LLM 已经接近人类水平的 AI,或者仅仅需要扩大规模就能达到人类水平的人,都必须读一读这个。AR-LLM 的推理和规划能力非常有限,要解决这个问题,并不是把它们变大、用更多数据进行训练就能解决的。」

图片
一直以来,图灵奖得主 Yann LeCun 就是 LLM 的「质疑者」,而自回归模型是 GPT 系列 LLM 模型所依赖的学习范式。他不止一次公开表达过对自回归和 LLM 的批评,并产出了不少金句,比如:

「从现在起 5 年内,没有哪个头脑正常的人会使用自回归模型。」

「自回归生成模型弱爆了!(Auto-Regressive Generative Models suck!)」

「LLM 对世界的理解非常肤浅。」

让 LeCun 近日再次发出疾呼的,是两篇新发布的论文:
图片
「LLM 真的能像文献中所说的那样自我批判(并迭代改进)其解决方案吗?我们小组的两篇新论文在推理 (https://arxiv.org/abs/2310.12397) 和规划 (https://arxiv.org/abs/2310.08118) 任务中对这些说法进行了调查(并提出了质疑)。」

看起来,这两篇关于调查 GPT-4 的验证和自我批判能力的论文的主题引起了很多人的共鸣。

论文作者表示,他们同样认为 LLM 是了不起的「创意生成器」(无论是语言形式还是代码形式),只是它们无法保证自己的规划 / 推理能力。因此,它们最好在 LLM-Modulo 环境中使用(环路中要么有一个可靠的推理者,要么有一个人类专家)。自我批判需要验证,而验证是推理的一种形式(因此对所有关于 LLM 自我批判能力的说法都感到惊讶)。

同时,质疑的声音也是存在的:「卷积网络的推理能力更加有限,但这并没有阻止 AlphaZero 的工作出现。这都是关于推理过程和建立的 (RL) 反馈循环。我认为模型能力可以进行极其深入的推理(例如研究级数学)。」
图片
对此,LeCun 的想法是:「AlphaZero「确实」执行规划。这是通过蒙特卡洛树搜索完成的,使用卷积网络提出好的动作,并使用另一个卷积网络来评估位置。探索这棵树所花费的时间可能是无限的,这就是推理和规划。」

在未来的一段时间内,自回归 LLM 是否具备推理和规划能力的话题或许都不会有定论。

接下来,我们可以先看看这两篇新论文讲了什么。

论文 1:GPT-4 Doesn’t Know It’s Wrong: An Analysis of Iterative Prompting for Reasoning Problems

第一篇论文引发了研究者对最先进的 LLM 具有自我批判能力的质疑,包括 GPT-4 在内。
图片
论文地址:https://arxiv.org/pdf/2310.12397.pdf

接下来我们看看论文简介。

人们对大型语言模型(LLM)的推理能力一直存在相当大的分歧,最初,研究者乐观的认为 LLM 的推理能力随着模型规模的扩大会自动出现,然而,随着更多失败案例的出现,人们的期望不再那么强烈。之后,研究者普遍认为 LLM 具有自我批判( self-critique )的能力,并以迭代的方式改进 LLM 的解决方案,这一观点被广泛传播。

然而事实真的是这样吗?

来自亚利桑那州立大学的研究者在新的研究中检验了 LLM 的推理能力。具体而言,他们重点研究了迭代提示(iterative prompting)在图着色问题(是最著名的 NP - 完全问题之一)中的有效性。

该研究表明(i)LLM 不擅长解决图着色实例(ii)LLM 不擅长验证解决方案,因此在迭代模式下无效。从而,本文的结果引发了人们对最先进的 LLM 自我批判能力的质疑。

论文给出了一些实验结果,例如,在直接模式下,LLM 在解决图着色实例方面非常糟糕,此外,研究还发现 LLM 并不擅长验证解决方案。然而更糟糕的是,系统无法识别正确的颜色,最终得到错误的颜色。

如下图是对图着色问题的评估,在该设置下,GPT-4 可以以独立和自我批判的模式猜测颜色。在自我批判回路之外还有一个外部声音验证器。
图片
结果表明 GPT4 在猜测颜色方面的准确率低于 20%,更令人惊讶的是,自我批判模式(下图第二栏)的准确率最低。本文还研究了相关问题:如果外部声音验证器对 GPT-4 猜测的颜色提供可证明正确的批判,GPT-4 是否会改进其解决方案。在这种情况下,反向提示确实可以提高性能。
图片
即使 GPT-4 偶然猜出了一个有效的颜色,它的自我批判可能会让它产生幻觉,认为不存在违规行为。
图片
最后,作者给出总结,对于图着色问题:

  • 自我批判实际上会损害 LLM 的性能,因为 GPT-4 在验证方面很糟糕;
  • 来自外部验证器的反馈确实能提高 LLM 的性能。

论文 2:Can Large Language Models Really Improve by Self-critiquing Their Own Plans?

在论文《Can Large Language Models Really Improve by Self-critiquing Their Own Plans?》中,研究团队探究了 LLM 在规划(planning)的情境下自我验证 / 批判的能力。

这篇论文对 LLM 批判自身输出结果的能力进行了系统研究,特别是在经典规划问题的背景下。虽然最近的研究对 LLM 的自我批判潜力持乐观态度,尤其是在迭代环境中,但这项研究却提出了不同的观点。
图片
论文地址:https://arxiv.org/abs/2310.08118

令人意外的是,研究结果表明,自我批判会降低规划生成的性能,特别是与具有外部验证器和 LLM 验证器的系统相比。LLM 会产生大量错误信息,从而损害系统的可靠性。

研究者在经典 AI 规划域 Blocksworld 上进行的实证评估突出表明,在规划问题中,LLM 的自我批判功能并不有效。验证器可能会产生大量错误,这对整个系统的可靠性不利,尤其是在规划的正确性至关重要的领域。

有趣的是,反馈的性质(二进制或详细反馈)对规划生成性能没有明显影响,这表明核心问题在于 LLM 的二进制验证能力,而不是反馈的粒度。

如下图所示,该研究的评估架构包括 2 个 LLM—— 生成器 LLM + 验证器 LLM。对于给定的实例,生成器 LLM 负责生成候选规划,而验证器 LLM 决定其正确性。如果发现规划不正确,验证器会提供反馈,给出其错误的原因。然后,该反馈被传输到生成器 LLM 中,并 prompt 生成器 LLM 生成新的候选规划。该研究所有实验均采用 GPT-4 作为默认 LLM。
图片
该研究在 Blocksworld 上对几种规划生成方法进行了实验和比较。具体来说,该研究生成了 100 个随机实例,用于对各种方法进行评估。为了对最终 LLM 规划的正确性进行真实评估,该研究采用了外部验证器 VAL。

如表 1 所示,LLM+LLM backprompt 方法在准确性方面略优于非 backprompt 方法。
图片
在 100 个实例中,验证器准确识别了 61 个(61%)。
图片
下表显示了 LLM 在接受不同级别反馈(包括没有反馈)时的表现。图片
产业Yann LeCun
相关数据
AlphaZero技术

DeepMind 提出的 AlphaZero 不仅征服了围棋,也在将棋、国际象棋等复杂游戏中实现了超越人类的表现。DeepMind 推出的 AlphaGo 曾在围棋项目中取得了超越人类的表现,其研究曾经两次登上 Nature。2018 年 12 月,AlphaGo 的「完全自我博弈加强版」AlphaZero 的论文又登上另一大顶级期刊 Science 的封面。在论文中,AlphaZero 不仅征服了围棋,也在将棋、国际象棋等复杂游戏中实现了超越人类的表现。

规划技术

人工智能领域的「规划」通常是指智能体执行的任务/动作的自动规划和调度,其目的是进行资源的优化。常见的规划方法包括经典规划(Classical Planning)、分层任务网络(HTN)和 logistics 规划。

准确率技术

分类模型的正确预测所占的比例。在多类别分类中,准确率的定义为:正确的预测数/样本总数。 在二元分类中,准确率的定义为:(真正例数+真负例数)/样本总数

经典规划技术

智能规划(intelligent planning)是人工智能研究的一个重要领域,它的主要任务是在给定初始状态,可执行动作和目标条件的情况下,设计相应的规划系统,使得当前初始状态通过执行合适的动作序列到达满足目标条件的状态。规划问题的描述通常采用国际通用的规划域描述语言(planning domain description language,简称PDDL),包含了用词以及对各种逻辑关系的表示方法。对智能规划问题的抽象描述予以一定限制和规范化,就得到了经典规划问题(classical planning)。

生成模型技术

在概率统计理论中, 生成模型是指能够随机生成观测数据的模型,尤其是在给定某些隐含参数的条件下。 它给观测值和标注数据序列指定一个联合概率分布。 在机器学习中,生成模型可以用来直接对数据建模(例如根据某个变量的概率密度函数进行数据采样),也可以用来建立变量间的条件概率分布。

自回归模型技术

自回归模型,是统计上一种处理时间序列的方法,自回归模型被广泛运用在经济学、资讯学、自然现象的预测上。

语言模型技术

语言模型经常使用在许多自然语言处理方面的应用,如语音识别,机器翻译,词性标注,句法分析和资讯检索。由于字词与句子都是任意组合的长度,因此在训练过的语言模型中会出现未曾出现的字串(资料稀疏的问题),也使得在语料库中估算字串的机率变得很困难,这也是要使用近似的平滑n元语法(N-gram)模型之原因。

推荐文章
暂无评论
暂无评论~