科技苑 科技 GPT-4也难逃“反转诅咒”!大模型存在推理缺陷:知“A是B”推不出“B是A”

GPT-4也难逃“反转诅咒”!大模型存在推理缺陷:知“A是B”推不出“B是A”

大模型明知道你妈是你妈,却答不出你是你妈的儿子??

这么一项新研究,刚一发表就引燃了全场讨论。

GPT-4也难逃“反转诅咒”!大模型存在推理缺陷:知“A是B”推不出“B是A”

来自范德堡大学、萨塞克斯大学、牛津大学等研究机构的研究人员惊讶地发现:

一个大语言模型在训练时被喂进了A是B这种形式的数据,它并不会自动反推出B是A。大模型存在反转诅咒现象。

甚至强如GPT-4,在反向问题实验中,正确率也只有33%。

OpenAI创始成员Andrej Karpathy第一时间转发了这篇论文,并评论说:

LLM知识比人们想象中零散得多,我对此仍然没有很好的直觉。

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这具体是怎么一回事?

大模型的反转诅咒

研究人员主要进行了两项实验。

在第一项实验中,研究人员在GPT-4的帮助下构建了以下形式的数据,来微调大模型。

name is description.(或者反过来)

所有这些名字都是虚构的,以避免大模型在训练过程中见过他们。

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在GPT-3-175B上的实验结果显示,当提示与数据集给出的描述顺序匹配时,模型给出的答案很不错。

但当顺序反转过来,模型的准确率甚至直接降到了0。

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举个例子,就是大模型吃到过达芙妮是《时光之旅》的导演这么一条数据,你问它达芙妮是谁时,它也答得好好的。但当你反过来问谁是《时光之旅》的导演时,模型就懵了。

在GPT-3-350M和Llama-7B上,研究人员也得到了相同的实验结果。

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再来看实验2。在这项实验中,研究人员在不进行任何微调的情况下,测试了大语言模型对真实名人信息的反向处理能力。

他们从IMDB(2023)收集了最受欢迎的1000位名人的名单,并通过OpenAI API来问GPT-4有关这些人父母的信息,最终得到了1573对名人孩子-父母对数据。

结果发现,如果问题像这样汤姆克鲁斯的妈妈叫什么,GPT-4回答准确率为79%。但当问题反转,变成Mary Lee Pfeiffer(阿汤哥的老妈)的儿子叫什么,GPT-4回答准确率就降到了33%。

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在Llama-1家族模型上,研究人员也进行了同样的测试。实验中,所有模型回答父母是谁问题的准确率,都要远高于回答孩子是谁问题的准确率。

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研究人员将这种现象命名为反转诅咒。他们认为,这揭示了语言模型在推理和泛化方面的异类进本局限。

论文通讯作者、牛津大学研究员Owain Evans解释说:

为什么反转诅咒值得关注?

这说明大语言模型在训练过程中存在推理能力缺失。

A是B和B是A的共现是预训练集中的一种系统性模式。自回归LLM完全无法对这一模式进行元学习,其对数概率没有变化,并且即使参数量从350M扩增到175B,也未能改善这个问题。

One More Thing

不过话说回来,人类是不是也会受反转诅咒影响呢?

有网友做了这么个测试。

面对Mary Lee Pfeiffer South的儿子是谁这个问题,GPT-4一开始直接举旗投降了。

但当这位网友提示它她的儿子很有名,你肯定认识后,GPT-4当场开悟,给出了汤姆克鲁斯这个正确答案。

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△X网友@TonyZador

那么,你能反应过来吗?

参考链接:

[1]https://owainevans.github.io/reversal_curse.pdf

[2]https://twitter.com/owainevans_uk/status/1705285631520407821

[3]https://twitter.com/karpathy/status/1705322159588208782

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