Uma Nova Abordagem para Raciocínio em Modelos de Linguagem
Apresentando um framework pra melhorar a eficiência e a precisão no raciocínio de modelos de linguagem.
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Índice
Grandes modelos de linguagem (LLMs) são ferramentas avançadas que conseguem fazer várias paradas, tipo escrever, responder perguntas e resolver problemas. Eles mostram habilidades impressionantes em vários aspectos, mas ainda têm dificuldade com tarefas de raciocínio mais complexas. Métodos anteriores que tentaram melhorar a precisão deles muitas vezes ignoraram os custos crescentes de usar esses modelos, principalmente em situações do dia a dia que precisam de soluções abertas.
Pra resolver isso, a gente propõe uma nova abordagem chamada framework Default-Interventionist (DefInt). Esse framework combina duas formas de pensar que os humanos usam: respostas rápidas e intuitivas e raciocínio mais lento e cuidadoso. A ideia é usar modelos de linguagem menores pra respostas rápidas e chamar modelos maiores e mais poderosos quando o assunto pede um pensamento mais profundo.
A Teoria do Processo Duplo
O pensamento humano pode ser dividido em dois sistemas. O primeiro sistema (Sistema 1) opera rápido e de forma intuitiva. Ele é bom pra fazer julgamentos rápidos baseados em experiências passadas. Embora esse sistema geralmente seja preciso, ele pode levar a erros sem uma reflexão cuidadosa. O segundo sistema (Sistema 2) é mais lento e deliberado. Ele fornece pensamentos mais profundos e pode corrigir os erros cometidos pelo primeiro sistema.
O DefInt tem como objetivo juntar esses dois sistemas pra criar um processo de raciocínio mais eficiente pros LLMs. Usando modelos menores pra respostas rápidas e modelos maiores pra pensar de forma reflexiva, a gente consegue melhorar tanto a precisão quanto a eficiência do raciocínio.
O Framework Default-Interventionist
O DefInt funciona começando com modelos de linguagem menores pra gerar respostas rápidas e com baixo custo. Se essas respostas parecerem incertas, o framework recorre a modelos maiores pra intervenções mais pensadas. Esse processo ajuda a manter um raciocínio de alta qualidade enquanto reduz o custo de usar modelos poderosos.
Como Funciona
Respostas Padrão: O sistema começa com modelos menores pra produzir respostas rápidas. Esses modelos menores são mais baratos de usar e conseguem gerar pensamentos diversos baseados no que eles aprenderam.
Checagem de Confiança: Um avaliador independente confere o nível de confiança das respostas rápidas. Se a confiança for baixa, o sistema troca pra um modelo maior pra uma análise mais detalhada.
Intervenção: O modelo maior reflete sobre os pensamentos iniciais e pode sobrescrevê-los se necessário. Isso garante que o raciocínio continue preciso e de alta qualidade.
Monitoramento Regular: O framework ativa regularmente o modelo maior pra garantir que o raciocínio continue no caminho certo. Isso adapta o processo pra manter a qualidade.
Benefícios do DefInt
Eficiência de Custo: Usando modelos menores pra maioria do raciocínio, o DefInt reduz bastante os custos de usar modelos maiores.
Diversidade de Soluções: O framework utiliza múltiplos modelos menores, aumentando a variedade de respostas geradas. Isso é especialmente útil pra tarefas abertas que precisam de soluções criativas.
Desempenho Competitivo: Mesmo dependendo de respostas rápidas no início, o framework permite intervenções pontuais que podem corrigir erros e melhorar a qualidade geral do raciocínio.
Resultados Experimentais
A gente testou o DefInt em várias tarefas de raciocínio pra medir sua eficácia. Essas incluem tarefas fechadas, que têm respostas específicas, e tarefas abertas, que convidam soluções criativas. Os resultados mostram que o DefInt sempre teve um desempenho melhor do que os métodos tradicionais em termos de precisão e custo.
Tarefas Fechadas: Em tarefas onde as respostas são conhecidas, o DefInt produziu os resultados mais precisos enquanto usava menos recursos comparado a outros métodos.
Tarefas Abertas: Pra tarefas que incentivam a criatividade, o DefInt não só manteve a precisão, mas também ofereceu uma gama maior de soluções, se beneficiando dos pensamentos iniciais diversos gerados pelos modelos menores.
Comparação com Métodos Tradicionais
Outros métodos comuns pra raciocínio com LLMs focaram principalmente em melhorar a precisão, muitas vezes em detrimento da eficiência. Técnicas como Chain-of-Thought (CoT) guiam os LLMs a pensar passo a passo, mas podem ser intensivas em recursos. Tree-of-Thoughts (ToT) permite explorar múltiplos caminhos de raciocínio, mas também requer muitos recursos.
Em contraste, o DefInt encontra um equilíbrio entre desempenho e uso de recursos. Ao combinar de forma eficiente respostas rápidas e intuitivas com reflexões cuidadosas quando necessário, o framework permite processos de raciocínio mais suaves e econômicos.
Insights e Trabalho Futuro
Os resultados do uso do DefInt sugerem que combinar diferentes processos de raciocínio de forma eficiente pode levar a melhorias significativas no desempenho. Entender como e quando intervir com modelos maiores pode aumentar a eficácia geral dos LLMs.
Os próximos passos vão focar em refinar essa abordagem e testá-la em problemas mais complexos. Integrar feedback dos usuários e aplicações no mundo real pode aumentar ainda mais as capacidades do framework.
Conclusão
O DefInt representa um passo promissor pra melhorar as capacidades de raciocínio dos grandes modelos de linguagem. Ao utilizar tanto respostas rápidas e intuitivas quanto um pensamento deliberado e reflexivo, esse framework não só melhora a precisão das tarefas de raciocínio, mas também reduz os custos. Ele abre portas pra aplicações mais amplas dos LLMs em várias áreas, de educação a negócios, e oferece um método pra enfrentar desafios de raciocínio complexos de forma eficaz e acessível.
Título: Synergy-of-Thoughts: Eliciting Efficient Reasoning in Hybrid Language Models
Resumo: Large language models (LLMs) have shown impressive emergent abilities in a wide range of tasks, but the associated expensive API cost greatly limits the real application. Previous works like chain-of-thought (CoT) and tree-of-thoughts (ToT) have predominately focused on enhancing accuracy, but overlook the rapidly increasing API cost, which could be particularly problematic for open-ended real-world tasks with huge solution spaces. Motivated by the dual process theory of human cognition, we propose "Synergy of Thoughts"(SoT) to unleash the synergistic potential of hybrid LLMs with different scales for efficient reasoning. By default, SoT uses smaller-scale language models to generate multiple low-cost intuitive thoughts, which resembles the parallel intuitions produced by System 1. We then design a confidence evaluator where the intuitive thoughts are cross-evaluated and introduce a controllable threshold mechanism to decide their mutual conflict. If these intuitive thoughts exhibit conflicts, SoT will invoke the reflective reasoning of scaled-up language models to emulate the intervention of System 2, which will override the intuitive thoughts and rectify the reasoning results. This framework is model-agnostic and training-free, which can be flexibly implemented with various off-the-shelf LLMs. Experiments on six representative reasoning tasks show that SoT substantially reduces the API cost by 38.3%-75.1%, and simultaneously achieves state-of-the-art reasoning accuracy and solution diversity. Notably, the average token cost reduction on open-ended tasks reaches up to 69.1%.
Autores: Yu Shang, Yu Li, Fengli Xu, Yong Li
Última atualização: 2024-08-24 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2402.02563
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2402.02563
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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