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Large Language Models' Reasoning Stalls: An Investigation into the Capabilities of Frontier Models

Created by
  • Haebom

저자

Lachlan McGinness, Peter Baumgartner

개요

본 논문은 2023년 12월부터 2024년 8월까지 최첨단 대규모 언어 모델(LLM)의 자동 정리 증명기(ATP) 추론 전략 사용 능력을 실증적으로 평가한 연구입니다. PRONTOQA steamroller 추론 문제를 사용하여 GPT-4 이후 모델들의 성능을 평가하고, LLM 응답 정확도와 정답 상관관계를 평가하는 방법을 개발했습니다. 결과적으로, 9개월 동안 LLM 추론 능력 향상이 정체되었음을 보여주었으며, GPT-4 이후의 추론 능력 향상은 대부분 은닉 시스템 프롬프트나 일반적인 사고 과정 프롬프팅 전략을 자동으로 사용하도록 모델을 훈련한 결과임을 밝혔습니다. ATP 추론 전략 중에서는 하향식(순차적 추론) 전략을 가장 잘 따르는 것으로 나타났으며, LLM 응답에 정확한 추론이 포함되어 있더라도 정확한 결론에 도달하는 상관관계는 낮았습니다.

시사점, 한계점

시사점:
LLM의 추론 능력 향상이 정체기에 접어들었음을 시사합니다.
LLM의 추론 능력 향상은 모델 자체의 능력 향상보다는 프롬프트 엔지니어링에 의존하는 경향이 있음을 보여줍니다.
현재 LLM은 하향식(순차적 추론) 전략에 강점을 보입니다.
정확한 추론 과정과 정확한 결론 도출 간의 상관관계가 낮다는 점을 발견했습니다.
한계점:
연구 기간이 9개월로 상대적으로 짧습니다.
PRONTOQA steamroller 문제만을 사용하여 평가했으므로 일반화에 한계가 있을 수 있습니다.
LLM 응답 정확도와 정답 상관관계 평가 방법의 개선이 필요할 수 있습니다.
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