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LLM2: Um Passo Rumo a Uma IA Mais Inteligente

A estrutura LLM2 melhora os modelos de linguagem imitando o raciocínio humano.

Cheng Yang, Chufan Shi, Siheng Li, Bo Shui, Yujiu Yang, Wai Lam

― 7 min ler


LLM2 Transforma o LLM2 Transforma o Raciocínio da IA e a resolução de problemas. Novo framework aumenta a precisão da IA
Índice

Modelos de Linguagem Grandes (LLMs) são programas de computador incríveis que conseguem fazer várias tarefas. Eles podem escrever histórias, criar códigos de computador e ajudar com perguntas do dia a dia. Mas, às vezes, eles cometem erros. Esses erros podem acontecer em matemática, lógica, ou quando não batem com o que as pessoas acham que está certo. Este artigo fala sobre como melhorar os LLMs usando um método novo que imita como os humanos pensam.

O Que São Modelos de Linguagem Grandes?

Modelos de Linguagem Grandes são programas de computador avançados que analisam e geram texto. Eles são treinados com uma quantidade enorme de dados textuais, o que os permite prever quais palavras ou frases devem vir a seguir em uma frase qualquer. Pense neles como papagaios muito inteligentes. Eles podem repetir o que aprenderam, mas às vezes esquecem os detalhes mais finos ou o panorama geral.

Por exemplo, se você perguntar a um LLM uma questão de matemática, ele pode identificar corretamente a fórmula matemática, mas depois errar os cálculos de verdade. A razão disso é que, embora consigam gerar texto com base em padrões, eles não entendem realmente o que estão dizendo da mesma forma que as pessoas.

As Falhas dos LLMs Tradicionais

Os LLMs tradicionais têm algumas limitações que levam a erros. A maneira como geram texto é muitas vezes muito focada em probabilidade. Eles buscam quais palavras provavelmente virão a seguir sem realmente pensar se essas palavras fazem sentido. Isso é parecido com uma pessoa que adivinha a resposta só pelo instinto, sem checar os fatos.

Imagina alguém respondendo a uma pergunta de matemática e gritando uma resposta errada porque se lembrou errado de um fato. Isso pode acontecer com os LLMs. Eles precisam de um método para ajudá-los a revisar seu trabalho, especialmente quando se trata de tarefas de Raciocínio.

Apresentando o Framework de Processo Duplo

Para superar as limitações dos LLMs, foi proposto um novo framework chamado LLM2. Esse framework é inspirado na forma como os humanos pensam, que envolve dois sistemas: Sistema 1 e Sistema 2.

  • Sistema 1 é rápido, automático, e costuma fazer julgamentos instantâneos. É como quando você responde a uma pergunta simples sem pensar muito sobre isso.
  • Sistema 2, por outro lado, é lento, deliberado e requer esforço. É a parte do seu cérebro que entra em ação quando você precisa resolver um problema de matemática complicado ou tomar uma decisão cuidadosa.

Combinando os dois sistemas, o objetivo é fazer com que os LLMs melhorem em tarefas de raciocínio e resolução de problemas.

Como Funciona o LLM2

No framework LLM2, o Sistema 1 ainda faz seu trabalho gerando respostas potenciais. No entanto, agora ele trabalha ao lado do Sistema 2, que atua como um Verificador. Esse verificador analisa as respostas propostas pelo Sistema 1 e fornece feedback sobre quais são razoáveis ou não.

É como um professor que corrige a prova de matemática de um aluno. O professor olha as respostas e aponta os erros, ajudando o aluno a aprender e melhorar. Veja como acontece:

  1. Gerando Candidatos: O LLM gera várias respostas possíveis para uma pergunta.
  2. Feedback do Verificador: O verificador analisa essas respostas e dá um retorno, ajudando a identificar quais delas estão corretas e quais devem ser descartadas.
  3. Melhora: Usando esse feedback, o LLM pode produzir respostas melhores ao longo do tempo.

Esse processo permite que o modelo refine suas respostas em tempo real, em vez de esperar até o final para checar erros.

Um Olhar Mais Atento no Verificador

O verificador no LLM2 é projetado para discernir entre boas e más saídas. Ele é treinado com dados sintéticos que simulam diferentes processos de raciocínio. Isso significa que aprende como são boas respostas ao compará-las com respostas corretas conhecidas.

Considere este cenário: se um aluno escreve uma redação e inclui vários fatos, o verificador checa esses fatos com o que é conhecido ou aceito e sinaliza qualquer imprecisão. Da mesma forma, o verificador avalia as respostas geradas pelo LLM e ajuda ele a aprender com seus erros.

Melhorias de Desempenho

Quando os pesquisadores testaram o modelo LLM2, notaram um aumento significativo na precisão em tarefas de raciocínio em comparação com os LLMs padrão. Por exemplo, quando foi submetido a testes de raciocínio matemático, a precisão do modelo subiu de 50,3% para 57,8%.

É como um aluno que geralmente tira um D, de repente, puxando a nota para um C+. Embora C não seja a melhor nota, é definitivamente uma melhoria e mostra que o modelo está aprendendo e melhorando.

Adicionar uma checagem de autoconistência ao LLM2 ainda aumentou seu desempenho, permitindo que alcançasse uma precisão de 70,2% nos mesmos testes. Essa checagem extra atua como uma rede de segurança, reforçando as respostas geradas pelo LLM e encorajando-o a ser mais cuidadoso.

Aplicações no Mundo Real

As melhorias trazidas pelo LLM2 são promissoras para várias aplicações do mundo real. Por exemplo, em áreas como educação, esse raciocínio aprimorado pode ajudar os alunos a aprender, fornecendo respostas precisas e explicações mais claras. No suporte técnico, um raciocínio melhor poderia levar a soluções mais precisas para os problemas dos usuários.

Imagine um chatbot de suporte técnico que não apenas diga "desligue e ligue de novo", mas realmente analise um problema e forneça uma solução passo a passo. Parece legal, né?

Treinando o Verificador

Treinar o verificador envolve um processo único que o ajuda a aprender a distinguir boas respostas das ruins. Os pesquisadores usaram um método chamado comparação par a par, que basicamente significa mostrar ao verificador duas opções e pedir que decida qual é melhor.

Isso pode ser visualizado como ter um árbitro em um jogo que decide qual time jogou melhor. O verificador aprende com essas comparações e melhora com o tempo em julgar as saídas produzidas pelo Sistema 1.

Desafios e Limitações

Embora o LLM2 mostre potencial, ele não está sem desafios. Um obstáculo significativo é a necessidade de recursos computacionais substanciais para treinar esses sistemas de forma eficaz. Isso significa que ter acesso a hardware poderoso e a dados de treinamento suficientes é crucial para que o sistema tenha sucesso.

Além disso, enquanto o LLM2 se sai bem em tarefas de raciocínio estruturado, como matemática, aplicar as mesmas técnicas em tarefas abertas-como contar histórias ou escrever criativamente-pode ser mais complicado. Essas tarefas geralmente não têm respostas certas ou erradas claras, o que torna mais difícil para o sistema aprender com os erros.

Conclusão

A introdução do framework LLM2 representa um passo empolgante para melhorar as capacidades dos Modelos de Linguagem Grandes. Ao simular processos de raciocínio semelhantes aos humanos, o LLM2 melhora a forma como esses modelos geram e verificam saídas.

Embora ainda haja desafios a serem enfrentados, as aplicações potenciais dessa tecnologia são vastas, com melhorias que podem mudar a forma como interagimos com as máquinas no dia a dia. Quem sabe, com treinamento suficiente, talvez um dia a IA não só consiga fazer contas, mas também compartilhar uma boa risada com a gente!

O futuro é brilhante para os LLMs, e à medida que eles evoluem, podemos muito bem vê-los se tornarem ainda mais integrais às nossas tarefas diárias.

Fonte original

Título: LLM2: Let Large Language Models Harness System 2 Reasoning

Resumo: Large language models (LLMs) have exhibited impressive capabilities across a myriad of tasks, yet they occasionally yield undesirable outputs. We posit that these limitations are rooted in the foundational autoregressive architecture of LLMs, which inherently lacks mechanisms for differentiating between desirable and undesirable results. Drawing inspiration from the dual-process theory of human cognition, we introduce LLM2, a novel framework that combines an LLM (System 1) with a process-based verifier (System 2). Within LLM2, the LLM is responsible for generating plausible candidates, while the verifier provides timely process-based feedback to distinguish desirable and undesirable outputs. The verifier is trained with a pairwise comparison loss on synthetic process-supervision data generated through our token quality exploration strategy. Empirical results on mathematical reasoning benchmarks substantiate the efficacy of LLM2, exemplified by an accuracy enhancement from 50.3 to 57.8 (+7.5) for Llama3-1B on GSM8K. Furthermore, when combined with self-consistency, LLM2 achieves additional improvements, boosting major@20 accuracy from 56.2 to 70.2 (+14.0).

Autores: Cheng Yang, Chufan Shi, Siheng Li, Bo Shui, Yujiu Yang, Wai Lam

Última atualização: Dec 29, 2024

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2412.20372

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2412.20372

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

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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