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Équilibrer les LLMs et la planification : Le cadre LLM-Modulo

Une approche structurée pour intégrer les LLM dans les tâches de planification avec des conseils externes.

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Les grands modèles de langage (LLMs) ont récemment attiré pas mal d'attention. Ce sont des outils conçus pour comprendre et générer du texte qui ressemble à celui des humains en se basant sur les modèles qu'ils ont appris à partir de grosses quantités de données. Même si ça a l'air impressionnant, surtout vu leur capacité à compléter des phrases ou à répondre à des questions, il y a un débat sur leurs capacités réelles pour des tâches spécifiques, comme la Planification et le raisonnement.

La confusion autour des LLMs

Il y a deux grandes opinions sur ce que les LLMs peuvent faire en matière de planification. Une opinion dit que les LLMs peuvent effectuer des tâches de planification efficacement si on leur donne les bonnes instructions ou les bons prompts. Certains croient qu'avec la bonne configuration, ces modèles peuvent gérer des tâches de raisonnement complexes liées à la planification. Cependant, l'autre opinion soutient que les LLMs n'ont pas la capacité de planifier ou de raisonner par eux-mêmes. Ils se contentent de transformer des problèmes d'un format à un autre et s'appuient sur des méthodes plus traditionnelles pour générer des solutions réelles.

Cet article plaide pour une vue équilibrée, suggérant que les deux extrêmes ne sont pas tout à fait exacts. Bien que les LLMs aient des limites en matière de planification, ils ont aussi des rôles précieux à jouer. Ils ne peuvent pas raisonner ou planifier de manière indépendante, mais ils peuvent servir d'outils utiles pour aider dans ces tâches.

Les limites des LLMs

Pour comprendre les capacités des LLMs, il est important de reconnaître leur nature. Les LLMs sont essentiellement des outils de prédiction de texte avancés. Ils fonctionnent en analysant d'énormes quantités de données textuelles pour apprendre comment fonctionne le langage, ce qui leur permet de générer des réponses cohérentes aux prompts. Cependant, ce mécanisme ne se traduit pas par un véritable raisonnement logique ou des capacités de planification.

Par exemple, si tu poses une question à un LLM qui nécessite une déduction logique, il peut avoir du mal. Les LLMs ne possèdent pas intrinsèquement la compréhension requise pour vérifier des relations logiques complexes ou générer des plans de manière autonome. Des études récentes ont confirmé que lorsqu'ils sont utilisés en mode autonome, les plans générés par les LLMs peuvent souvent être incorrects ou impossibles à exécuter. Malgré quelques affirmations optimistes, les preuves montrent que les taux de succès des plans générés par les LLMs sont assez bas.

Le rôle des LLMs dans les tâches de planification

Malgré leurs limites, les LLMs peuvent encore jouer un rôle important dans la planification. Ils peuvent servir de sources de connaissances approximatives et aider à générer des plans candidats. La clé est de les utiliser d'une manière qui complète d'autres outils de planification plutôt que de compter sur eux pour produire des solutions autonomes.

Le concept proposé s'appelle le cadre LLM-Modulo. Ce cadre combine les forces des LLMs avec des méthodes de planification traditionnelles pour créer une approche plus efficace. Au lieu d'attendre des LLMs qu'ils résolvent les problèmes de planification par eux-mêmes, ce cadre implique des Critiques ou vérificateurs externes qui évaluent les plans générés par les LLMs.

Comment fonctionne le cadre LLM-Modulo

Le cadre LLM-Modulo fonctionne sur un principe simple : il implique un processus de génération, de test et de critique des plans. Dans ce cadre, les LLMs génèrent des plans candidats initiaux en se basant sur la spécification du problème. Ces plans générés sont ensuite évalués par des critiques externes, qui peuvent être des experts humains ou des systèmes automatisés.

  1. Génération de plans : Le LLM prend un problème de planification spécifique et génère un plan candidat. Cette étape initiale repose sur la capacité du LLM à produire du texte basé sur des modèles et des exemples appris.

  2. Évaluation des plans : Une fois qu'un candidat est généré, il est transmis aux critiques. Ces critiques analysent le plan pour s'assurer qu'il répond aux critères nécessaires. Les critiques peuvent évaluer divers aspects, tels que la justesse logique, la faisabilité et l'efficacité.

  3. Affinage des plans : Si le plan candidat initial ne respecte pas les normes établies par les critiques, des retours sont fournis. Ces retours peuvent ensuite être utilisés pour affiner le plan original, aboutissant à des versions améliorées qui ont plus de chances d'être exécutables.

Mécanismes de critique et de retour d'information

Le mécanisme de retour d'information est crucial dans le cadre LLM-Modulo. Les critiques évaluent les plans générés et fournissent des commentaires sur les aspects à améliorer. Les retours peuvent couvrir une gamme de facteurs, y compris :

  • Exactitude : S'assurer que le plan a un sens logique et respecte les règles.
  • Faisabilité : Vérifier si le plan peut être exécuté dans le monde réel sans rencontrer de problèmes.
  • Efficacité : Évaluer si le plan atteint ses objectifs de manière optimale.

Ces critiques jouent un rôle vital pour guider le processus de planification. Elles aident à affiner les plans générés, les rendant plus efficaces et fiables.

L'importance des critiques externes

Les critiques externes sont essentielles dans ce cadre. Elles servent de filet de sécurité, s'assurant que les plans produits par les LLMs ne sont pas pris pour argent comptant. Les critiques peuvent être des experts humains qui apportent des connaissances et de l'expérience dans le domaine ou des systèmes automatisés qui évaluent les plans par rapport à des normes et des directives établies.

Le rôle de ces critiques n'est pas seulement de valider les plans, mais aussi de contribuer à la base de connaissances dont le LLM peut tirer parti dans les itérations futures. Cette approche collaborative entre les LLMs et les critiques favorise un environnement de planification plus robuste où les connaissances sont continuellement mises à jour et affinées.

Exploiter les connaissances pour la planification

Les LLMs excellent à générer des idées et à approcher les connaissances. Bien qu'ils n'aient peut-être pas la capacité de produire des solutions garanties, leur output peut toujours fournir des insights précieux. Dans le contexte de la planification, les LLMs peuvent générer une variété de plans ou d'approches potentielles basées sur des données antérieures.

Le LLM peut servir de partenaire de brainstorming, produisant plusieurs plans candidats que les experts humains ou les critiques externes peuvent examiner. Ce processus itératif favorise la créativité et la pensée diversifiée, conduisant à des solutions innovantes que les méthodes traditionnelles pourraient négliger.

Assurer la robustesse dans la planification

Le cadre LLM-Modulo vise à créer un système de planification robuste qui combine les forces des LLMs et des méthodes de planification traditionnelles. En plaçant les LLMs dans un rôle de soutien aux côtés de critiques compétents, le cadre garantit que le processus de planification est à la fois efficace et responsable.

Ce cadre évite les limites de la dépendance pure aux LLMs tout en exploitant leurs capacités de manière complémentaire. Il permet de disposer d'un environnement de résolution de problèmes plus flexible, où des plans peuvent être générés et affinés via un processus collaboratif.

Résumé du cadre LLM-Modulo

Le cadre LLM-Modulo propose une manière structurée d'intégrer les LLMs dans les tâches de planification. Le cadre met l'accent sur la collaboration entre les LLMs et les critiques externes, créant une boucle Générer-Tester-Critiquer qui favorise l'amélioration continue des plans.

  • Générer : Le LLM produit des plans candidats initiaux en fonction des spécifications du problème d'entrée.
  • Tester : Des critiques externes évaluent les plans générés en termes de justesse, de faisabilité et d'efficacité.
  • Critiquer : Des retours sont fournis pour affiner et améliorer les plans, assurant qu'ils respectent les normes requises.

Limitations et défis à venir

Bien que le cadre LLM-Modulo offre une approche prometteuse, il n'est pas exempt de défis. La dépendance envers des critiques externes nécessite un mécanisme pour s'assurer que ces critiques sont disponibles et capables de fournir des retours précieux. De plus, l'efficacité du LLM à générer des plans pertinents est également un facteur crucial.

Dans des scénarios réels, la complexité des problèmes de planification peut varier considérablement. Le cadre doit s'adapter pour répondre à un large éventail de défis de planification, des tâches simples aux projets complexes. Cette flexibilité est essentielle pour garantir que le cadre puisse être appliqué efficacement dans divers domaines.

Aller de l'avant

Alors que le domaine de l'intelligence artificielle continue d'évoluer, l'intégration des LLMs dans les systèmes de planification traditionnels a un énorme potentiel. En adoptant une approche collaborative qui valorise les forces et traite les limites des LLMs et des critiques externes, le cadre LLM-Modulo ouvre la voie à des méthodologies de planification plus efficaces.

L'avenir de la planification avec les LLMs se concentrera probablement sur l'amélioration continue, l'exploitation des retours d'expérience et le raffinement des connaissances. L'objectif est de développer des systèmes qui non seulement génèrent des idées, mais aussi s'adaptent et améliorent leurs capacités au fil du temps, conduisant à des solutions de planification plus sophistiquées et fiables.

Conclusion

En résumé, les LLMs ne peuvent pas effectuer des tâches de planification de manière indépendante, mais peuvent contribuer de manière significative au processus de planification lorsqu'ils sont associés à des critiques externes. Le cadre LLM-Modulo fournit une structure solide pour exploiter les forces des deux systèmes. En se concentrant sur les aspects collaboratifs de la génération d'idées et de la critique, ce cadre offre une voie prometteuse vers des capacités de planification plus efficaces en intelligence artificielle. Reconnaître les limites des LLMs tout en exploitant leur potentiel en tant que sources de connaissances crée une approche plus équilibrée et utile pour les tâches de planification.

Cette vision met l'accent non seulement sur les capacités des LLMs, mais aussi sur la manière dont ils peuvent être intégrés efficacement dans des systèmes plus larges pour résoudre des problèmes concrets. L'accent sur le travail d'équipe, l'adaptabilité et l'apprentissage continu stimulera les avancées futures dans les méthodologies de planification.

Source originale

Titre: LLMs Can't Plan, But Can Help Planning in LLM-Modulo Frameworks

Résumé: There is considerable confusion about the role of Large Language Models (LLMs) in planning and reasoning tasks. On one side are over-optimistic claims that LLMs can indeed do these tasks with just the right prompting or self-verification strategies. On the other side are perhaps over-pessimistic claims that all that LLMs are good for in planning/reasoning tasks are as mere translators of the problem specification from one syntactic format to another, and ship the problem off to external symbolic solvers. In this position paper, we take the view that both these extremes are misguided. We argue that auto-regressive LLMs cannot, by themselves, do planning or self-verification (which is after all a form of reasoning), and shed some light on the reasons for misunderstandings in the literature. We will also argue that LLMs should be viewed as universal approximate knowledge sources that have much more meaningful roles to play in planning/reasoning tasks beyond simple front-end/back-end format translators. We present a vision of {\bf LLM-Modulo Frameworks} that combine the strengths of LLMs with external model-based verifiers in a tighter bi-directional interaction regime. We will show how the models driving the external verifiers themselves can be acquired with the help of LLMs. We will also argue that rather than simply pipelining LLMs and symbolic components, this LLM-Modulo Framework provides a better neuro-symbolic approach that offers tighter integration between LLMs and symbolic components, and allows extending the scope of model-based planning/reasoning regimes towards more flexible knowledge, problem and preference specifications.

Auteurs: Subbarao Kambhampati, Karthik Valmeekam, Lin Guan, Mudit Verma, Kaya Stechly, Siddhant Bhambri, Lucas Saldyt, Anil Murthy

Dernière mise à jour: 2024-06-11 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2402.01817

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2402.01817

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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