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A Implies B: Circuit Analysis in LLMs for Propositional Logical Reasoning

Created by
  • Haebom

저자

Guan Zhe Hong, Nishanth Dikkala, Enming Luo, Cyrus Rashtchian, Xin Wang, Rina Panigrahy

개요

본 논문은 대규모 언어 모델(LLM)의 추론 능력을 이해하기 위해 최소한의 명제 논리 문제를 사용하여 Mistral 및 Gemma 모델(최대 27B 매개변수)을 연구합니다. 인과 매개 분석을 통해 LLM의 추론 과정의 경로와 구성 요소를 밝히고, 각 계층에서 어텐션 헤드의 기능에 대한 세밀한 통찰력을 제공합니다. 결과적으로, 답을 계산하는 드문 회로를 발견하고, 이를 네 가지 독립적이고 모듈식 용도를 가진 하위 회로로 분해합니다. 마지막으로, Mistral-7B, Gemma-2-9B, Gemma-2-27B 세 가지 모델에 유사하지만 동일하지 않은 메커니즘이 존재함을 보여줍니다.

시사점, 한계점

시사점:
LLM의 추론 과정을 이해하기 위한 새로운 접근 방식(최소한의 명제 논리 문제와 인과 매개 분석) 제시.
LLM이 추론 문제를 해결하는 데 사용하는 핵심 구성 요소 및 드문 회로 규명.
추론 과정의 모듈성과 하위 회로의 기능에 대한 세밀한 분석 제공.
서로 다른 크기의 LLM에서 유사하지만 동일하지 않은 메커니즘의 존재 확인.
한계점:
연구에 사용된 명제 논리 문제가 최소화된 예시이므로, 더 복잡한 문제에 대한 일반화 가능성 제한.
분석 대상 모델이 Mistral과 Gemma로 제한되어 다른 LLM 아키텍처에 대한 일반화 가능성 제한.
인과 매개 분석의 해석에 대한 주관성 존재 가능성.
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