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Understanding Chain-of-Thought in LLMs through Information Theory

Created by
  • Haebom

저자

Jean-Francois Ton, Muhammad Faaiz Taufiq, Yang Liu

개요

본 논문은 Chain-of-Thought (CoT) 추론을 사용하는 대규모 언어 모델(LLM)의 성능 평가 방법을 제시합니다. 기존의 CoT 평가 기법들은 주석이 달린 CoT 데이터를 필요로 하거나 중간 추론 단계를 정확하게 평가하지 못하는 한계가 있었는데, 이 논문에서는 정보이론적 관점에서 LLM의 CoT 추론을 공식화하여 각 추론 단계의 정보 이득을 정량화합니다. 비싼 주석 데이터 없이도 LLM의 실패 모드를 식별할 수 있으며, Toy arithmetic, GSM8K, PRM800k 데이터셋에서 기존의 결과 기반 방법보다 개별 하위 작업에 대한 모델 성능에 대한 더 정확한 통찰력을 제공함을 실험적으로 보여줍니다.

시사점, 한계점

시사점:
주석 데이터 없이 LLM의 CoT 추론 과정의 정보 이득을 정량화하여 평가할 수 있는 새로운 프레임워크 제시.
기존 방법보다 더 정확하게 개별 하위 작업에서의 모델 성능을 분석 가능.
LLM의 실패 모드를 효과적으로 식별 가능.
한계점:
제시된 프레임워크의 일반성 및 다양한 LLM과 작업에 대한 적용 가능성에 대한 추가 연구 필요.
정보 이득 측정의 정확성 및 신뢰성에 대한 추가 검증 필요.
현재는 특정 데이터셋에 대한 실험 결과만 제시되었으므로, 더욱 다양하고 복잡한 문제에 대한 일반화 가능성 검증 필요.
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