在推理型大语言模型中实现摊销式序贯实验设计

Hugging Face Daily Papers 论文

摘要

该论文提出将序贯贝叶斯实验设计(BED)通过信息增益奖励训练摊销进 LLM 的推理过程中,使 LLM 学会自适应信息收集,并在 Twenty Questions 与临床对话基准 Medi-Q 上超越基线且泛化良好。

尽管大语言模型(LLM)拥有丰富的预训练知识和强大的推理能力,但在实验设计任务中仍难以自适应地收集信息。我们研究了如何通过显式地利用信息增益奖励训练引导动作选择的推理过程,将序贯贝叶斯实验设计(BED)摊销进 LLM 中。我们的方法将实验生成模型独立于 LLM 自身的信念进行设定,从而能够在我们选定的模型下优化期望信息增益。我们系统地探索了摊销的各种设计选择,包括替代的生成模型构造、奖励估计、假设空间设定、多步目标,以及相对于训练时和推理时 BED 基线的计算成本。在 Twenty Questions 任务中,所得到的策略提升了信息获取和任务表现,在显著更低的计算成本下超越了推理时和训练时的 BED 基线,并且能够泛化到未见过的类别。我们进一步验证了从 Twenty Questions 训练到 Medi-Q(一个真实世界临床对话基准)的正向迁移。这些结果表明,信息收集可以作为一种可泛化的推理技能在 LLM 中被学习。
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论文页面 - 推理大模型中的序贯实验设计摊销

来源: https://huggingface.co/papers/2610.20832

摘要

大语言模型通过以信息增益奖励训练推理来学习自适应的信息收集,从而提升实验设计效率并实现跨任务泛化。

尽管大语言模型(LLM)拥有丰富的预训练知识和强大的推理能力,它们在实验设计任务中仍然难以自适应地收集信息。我们研究了如何将序贯贝叶斯实验设计(https://huggingface.co/papers?q=sequential%20Bayesian%20experimental%20design)(BED)摊销到 LLM 中,具体做法是使用信息增益奖励(https://huggingface.co/papers?q=information-gain%20rewards)来显式训练指导动作选择的推理过程。我们的方法将实验生成模型(https://huggingface.co/papers?q=generative%20model)的设定独立于 LLM 自身的信念,从而允许我们在自选的模型下优化期望信息增益(https://huggingface.co/papers?q=expected%20information%20gain)。我们考察了摊销(https://huggingface.co/papers?q=amortization)过程中的各种设计选择,包括替代的生成模型构造方式、奖励估计、假设空间设定、多步目标(https://huggingface.co/papers?q=multi-step%20objectives),以及相对于训练时和推理时 BED 基线的计算成本。在二十问游戏(https://huggingface.co/papers?q=Twenty%20Questions)上,所得到的策略提升了信息获取能力和任务性能,以显著更低的计算成本超越了推理时和训练时的 BED 基线,并能泛化到未见过的类别。我们进一步展示了从二十问游戏训练到 Medi-Q(https://huggingface.co/papers?q=Medi-Q)(一个真实世界临床对话基准)的正迁移。这些结果表明,信息收集可以作为 LLM 中一种可泛化的推理技能来学习。

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