Prompting
#Pocket
#NLP
#LanguageModel
#read-later
Issue Date: 2025-08-22 [Paper Note] Prompt Orchestration Markup Language, Yuge Zhang+, arXiv'25 SummaryPOML（プロンプトオーケストレーションマークアップ言語）を導入し、LLMsのプロンプトにおける構造、データ統合、フォーマット感受性の課題に対処。コンポーネントベースのマークアップやCSSスタイリングシステムを採用し、動的プロンプトのテンプレート機能や開発者ツールキットを提供。POMLの有効性を2つのケーススタディで検証し、実際の開発シナリオでの効果を評価。 Commentpj page:https://microsoft.github.io/poml/latest/元ポスト:https://x.com/aicia_solid/status/1958732643996246342?s=46&t=Y6UuIHB0Lv0IpmFAjlc2-Qこれは非常に興味深い #Pocket #NLP #LanguageModel #AES(AutomatedEssayScoring) #AIED
Issue Date: 2025-07-29 [Paper Note] Do We Need a Detailed Rubric for Automated Essay Scoring using Large Language Models?, Lui Yoshida, AIED'25 Summary本研究では、LLMを用いた自動エッセイ採点におけるルーブリックの詳細さが採点精度に与える影響を調査。TOEFL11データセットを用いて、完全なルーブリック、簡略化されたルーブリック、ルーブリックなしの3条件を比較。結果、3つのモデルは簡略化されたルーブリックでも精度を維持し、トークン使用量を削減。一方、1つのモデルは詳細なルーブリックで性能が低下。簡略化されたルーブリックが多くのLLMにとって効率的な代替手段であることが示唆されるが、モデルごとの評価も重要。 #Multi #Pocket #NLP #LLMAgent
Issue Date: 2025-07-29 [Paper Note] EduThink4AI: Translating Educational Critical Thinking into Multi-Agent LLM Systems, Xinmeng Hou+, arXiv'25 SummaryEDU-Promptingは、教育的批判的思考理論とLLMエージェント設計を結びつけ、批判的でバイアスを意識した説明を生成する新しいマルチエージェントフレームワーク。これにより、AI生成の教育的応答の真実性と論理的妥当性が向上し、既存の教育アプリケーションに統合可能。 Comment元ポスト:https://x.com/dair_ai/status/1949481352325128236?s=46&t=Y6UuIHB0Lv0IpmFAjlc2-QCritiqueを活用したマルチエージェントのようである（具体的なCritiqueの生成方法については読めていない。その辺が重要そう
Issue Date: 2025-08-22 [Paper Note] Prompt Orchestration Markup Language, Yuge Zhang+, arXiv'25 SummaryPOML（プロンプトオーケストレーションマークアップ言語）を導入し、LLMsのプロンプトにおける構造、データ統合、フォーマット感受性の課題に対処。コンポーネントベースのマークアップやCSSスタイリングシステムを採用し、動的プロンプトのテンプレート機能や開発者ツールキットを提供。POMLの有効性を2つのケーススタディで検証し、実際の開発シナリオでの効果を評価。 Commentpj page:https://microsoft.github.io/poml/latest/元ポスト:https://x.com/aicia_solid/status/1958732643996246342?s=46&t=Y6UuIHB0Lv0IpmFAjlc2-Qこれは非常に興味深い #Pocket #NLP #LanguageModel #AES(AutomatedEssayScoring) #AIED
Issue Date: 2025-07-29 [Paper Note] Do We Need a Detailed Rubric for Automated Essay Scoring using Large Language Models?, Lui Yoshida, AIED'25 Summary本研究では、LLMを用いた自動エッセイ採点におけるルーブリックの詳細さが採点精度に与える影響を調査。TOEFL11データセットを用いて、完全なルーブリック、簡略化されたルーブリック、ルーブリックなしの3条件を比較。結果、3つのモデルは簡略化されたルーブリックでも精度を維持し、トークン使用量を削減。一方、1つのモデルは詳細なルーブリックで性能が低下。簡略化されたルーブリックが多くのLLMにとって効率的な代替手段であることが示唆されるが、モデルごとの評価も重要。 #Multi #Pocket #NLP #LLMAgent
Issue Date: 2025-07-29 [Paper Note] EduThink4AI: Translating Educational Critical Thinking into Multi-Agent LLM Systems, Xinmeng Hou+, arXiv'25 SummaryEDU-Promptingは、教育的批判的思考理論とLLMエージェント設計を結びつけ、批判的でバイアスを意識した説明を生成する新しいマルチエージェントフレームワーク。これにより、AI生成の教育的応答の真実性と論理的妥当性が向上し、既存の教育アプリケーションに統合可能。 Comment元ポスト:https://x.com/dair_ai/status/1949481352325128236?s=46&t=Y6UuIHB0Lv0IpmFAjlc2-QCritiqueを活用したマルチエージェントのようである（具体的なCritiqueの生成方法については読めていない。その辺が重要そう
#RecommenderSystems
#Pocket
#LanguageModel
#Evaluation
#RecSys
#Reproducibility
Issue Date: 2025-07-21
[Paper Note] Revisiting Prompt Engineering: A Comprehensive Evaluation for LLM-based Personalized Recommendation, Genki Kusano+, RecSys'25
SummaryLLMを用いた単一ユーザー設定の推薦タスクにおいて、プロンプトエンジニアリングが重要であることを示す。23種類のプロンプトタイプを比較した結果、コスト効率の良いLLMでは指示の言い換え、背景知識の考慮、推論プロセスの明確化が効果的であり、高性能なLLMではシンプルなプロンプトが優れることが分かった。精度とコストのバランスに基づくプロンプトとLLMの選択に関する提案を行う。
Comment元ポスト:https://x.com/_reachsumit/status/1947138463083716842?s=46&t=Y6UuIHB0Lv0IpmFAjlc2-QRecSysにおける網羅的なpromptingの実験。非常に興味深い
実験で利用されたPrompting手法と相対的な改善幅
RePhrase,StepBack,Explain,Summalize-User,Recency-Focusedが、様々なモデル、データセット、ユーザの特性（Light, Heavy)において安定した性能を示しており（少なくともベースラインからの性能の劣化がない）、model agnosticに安定した性能を発揮できるpromptingが存在することが明らかになった。一方、Phi-4, nova-liteについてはBaselineから有意に性能が改善したPromptingはなかった。これはモデルは他のモデルよりもそもそもの予測性能が低く、複雑なinstructionを理解する能力が不足しているため、Promptデザインが与える影響が小さいことが示唆される。
特定のモデルでのみ良い性能を発揮するPromptingも存在した。たとえばRe-Reading, Echoは、Llama3.3-70Bでは性能が改善したが、gpt-4.1-mini, gpt-4o-miniでは性能が悪化した。ReActはgpt-4.1-miniとLlamd3.3-70Bで最高性能を達成したが、gpt-4o-miniでは最も性能が悪かった。
NLPにおいて一般的に利用されるprompting、RolePlay, Mock, Plan-Solve, DeepBreath, Emotion, Step-by-Stepなどは、推薦のAcc.を改善しなかった。このことより、ユーザの嗜好を捉えることが重要なランキングタスクにおいては、これらプロンプトが有効でないことが示唆される。
続いて、LLMやデータセットに関わらず高い性能を発揮するpromptingをlinear mixed-effects model（ランダム効果として、ユーザ、LLM、メトリックを導入し、これらを制御する項を線形回帰に導入。promptingを固定効果としAccに対する寄与をfittingし、多様な状況で高い性能を発揮するPromptを明らかにする)によって分析した結果、ReAct, Rephrase, Step-Backが有意に全てのデータセット、LLMにおいて高い性能を示すことが明らかになった。
#Analysis
#Pocket
#NLP
#LanguageModel
#Reasoning
#Batch
Issue Date: 2025-07-16
[Paper Note] REST: Stress Testing Large Reasoning Models by Asking Multiple Problems at Once, Zhuoshi Pan+, arXiv'25
SummaryRESTという新しい評価フレームワークを提案し、LRMsを同時に複数の問題にさらすことで、実世界の推論能力を評価。従来のベンチマークの限界を克服し、文脈優先配分や問題間干渉耐性を測定。DeepSeek-R1などの最先端モデルでもストレステスト下で性能低下が見られ、RESTはモデル間の性能差を明らかにする。特に「考えすぎの罠」が性能低下の要因であり、「long2short」技術で訓練されたモデルが優れた結果を示すことが確認された。RESTはコスト効率が高く、実世界の要求に適した評価手法である。
Comment元ポスト:https://x.com/_akhaliq/status/1945130848061194500?s=46&t=Y6UuIHB0Lv0IpmFAjlc2-Q
#Pocket
#NLP
#LanguageModel
#Chain-of-Thought
Issue Date: 2025-01-25
Perspective Transition of Large Language Models for Solving Subjective Tasks, Xiaolong Wang+, arXiv'25
Summary視点の移行を通じた推論（RPT）を提案し、LLMsが主観的な問題に対して動的に視点を選択できる手法を紹介。広範な実験により、従来の固定視点手法を上回り、文脈に応じた適切な応答を提供する能力を示す。
Comment元ポスト:https://x.com/rohanpaul_ai/status/1882739526361370737?s=46&t=Y6UuIHB0Lv0IpmFAjlc2-QOpenReview: https://openreview.net/forum?id=cFGPlRony5"Subjective Task"とは例えば「メタファーの認識」や「ダークユーモアの検知」などがあり、これらは定量化しづらい認知的なコンテキストや、ニュアンスや感情などが強く関連しており、現状のLLMではチャレンジングだと主張している。
Subjective Taskでは、Reasoningモデルのように自動的にCoTのpathwayを決めるのは困難で、手動でpathwayを記述するのはチャレンジングで一貫性を欠くとした上で、複数の視点を組み合わせたPrompting（direct perspective, role-perspective, third-person perspectivfe）を実施し、最もConfidenceの高いanswerを採用することでこの課題に対処すると主張している。イントロしか読めていないが、自動的にCoTのpathwayを決めるのも手動で決めるのも難しいという風にイントロで記述されているが、手法自体が最終的に3つの視点から回答を生成させるという枠組みに則っている（つまりSubjective Taskを解くための形式化できているので、自動的な手法でもできてしまうのではないか？と感じた）ので、イントロで記述されている主張の”難しさ”が薄れてしまっているかも・・・？と感じた。論文が解こうとしている課題の”難しさ”をサポートする材料がもっとあった方がよりmotivationが分かりやすくなるかもしれない、という感想を持った。 #ComputerVision #Analysis #Pocket Issue Date: 2025-08-25 [Paper Note] As Generative Models Improve, People Adapt Their Prompts, Eaman Jahani+, arXiv'24 Summaryオンライン実験で1893人の参加者を対象に、DALL-E 2とDALL-E 3のプロンプトの重要性の変化を調査。DALL-E 3を使用した参加者は、DALL-E 2よりも高いパフォーマンスを示し、これは技術的能力の向上とプロンプトの質の変化によるもの。特に、DALL-E 3の参加者はより長く、意味的に類似したプロンプトを作成。プロンプト修正機能を持つDALL-E 3はさらに高いパフォーマンスを示したが、その利点は減少。結果として、モデルの進化に伴い、プロンプトも適応されることが示唆される。 Comment元ポスト:https://x.com/dair_ai/status/1959644116305748388?s=46&t=Y6UuIHB0Lv0IpmFAjlc2-Q #Survey #ComputerVision #Pocket #NLP #VisionLanguageModel Issue Date: 2025-08-07 [Paper Note] Visual Prompting in Multimodal Large Language Models: A Survey, Junda Wu+, arXiv'24 Summary本論文は、マルチモーダル大規模言語モデル（MLLMs）における視覚的プロンプト手法の包括的な調査を行い、視覚的プロンプトの生成や構成的推論、プロンプト学習に焦点を当てています。既存の視覚プロンプトを分類し、自動プロンプト注釈の生成手法を議論。視覚エンコーダとバックボーンLLMの整合性を向上させる手法や、モデル訓練と文脈内学習による視覚的プロンプトの理解向上についても述べています。最後に、MLLMsにおける視覚的プロンプト手法の未来に関するビジョンを提示します。 #Pocket #NLP #LanguageModel #AES(AutomatedEssayScoring) #AIED Issue Date: 2025-07-29 [Paper Note] The Impact of Example Selection in Few-Shot Prompting on Automated Essay Scoring Using GPT Models, Lui Yoshida, AIED'24 Summary本研究では、GPTモデルを用いた少数ショットプロンプティングにおける例の選択が自動エッセイ採点（AES）のパフォーマンスに与える影響を調査。119のプロンプトを用いて、GPT-3.5とGPT-4のモデル間でのスコア一致を二次重み付きカッパ（QWK）で測定。結果、例の選択がモデルによって異なる影響を及ぼし、特にGPT-3.5はバイアスの影響を受けやすいことが判明。慎重な例の選択により、GPT-3.5が一部のGPT-4モデルを上回る可能性があるが、GPT-4は最も高い安定性とパフォーマンスを示す。これにより、AESにおける例の選択の重要性とモデルごとのパフォーマンス評価の必要性が強調される。 #Analysis #Pocket #NLP #LanguageModel Issue Date: 2024-11-27 Does Prompt Formatting Have Any Impact on LLM Performance?, Jia He+, arXiv'24 Summaryプロンプト最適化はLLMの性能に重要であり、異なるプロンプトテンプレートがモデルの性能に与える影響を調査。実験では、GPT-3.5-turboがプロンプトテンプレートによってコード翻訳タスクで最大40%変動する一方、GPT-4はより堅牢であることが示された。これにより、固定プロンプトテンプレートの再考が必要であることが強調された。 Comment（以下、個人の感想です）
本文のみ斜め読みして、Appendixは眺めただけなので的外れなことを言っていたらすみません。
まず、実務上下記知見は有用だと思いました:
・プロンプトのフォーマットによって性能に大きな差がある
・より大きいモデルの方がプロンプトフォーマットに対してロバスト
ただし、フォーマットによって性能差があるというのは経験的にある程度LLMを触っている人なら分かることだと思うので、驚きは少なかった。
個人的に気になる点は、学習データもモデルのアーキテクチャもパラメータ数も分からないGPT3.5, GPT4のみで実験をして「パラメータサイズが大きい方がロバスト」と結論づけている点と、もう少し深掘りして考察したらもっとおもしろいのにな、と感じる点です。
実務上は有益な知見だとして、では研究として見たときに「なぜそうなるのか?」というところを追求して欲しいなぁ、という感想を持ちました。
たとえば、「パラメータサイズが大きいモデルの方がフォーマットにロバスト」と論文中に書かれているように見えますが、
それは本当にパラメータサイズによるものなのか？学習データに含まれる各フォーマットの割合とか（これは事実はOpenAIの中の人しか分からないので、学習データの情報がある程度オープンになっているOpenLLMでも検証するとか）、評価するタスクとフォーマットの相性とか、色々と考察できる要素があるのではないかと思いました。
その上で、大部分のLLMで普遍的な知見を見出した方が研究としてより面白くなるのではないか、と感じました。
参考: Data2Textにおける数値データのinput formatによる性能差を分析し考察している研究
・1267 #NLP #LanguageModel #Chain-of-Thought Issue Date: 2024-09-29 Logic-of-Thought: Injecting Logic into Contexts for Full Reasoning in Large Language Models, Tongxuan Liu+, N_A, arXiv'24 SummaryLogic-of-Thought（LoT）プロンプティングを提案し、命題論理を用いて入力から拡張された論理情報を生成。これにより、LLMsの論理推論能力を向上させ、既存のプロンプト手法と統合可能。実験により、LoTが5つの論理推論タスクで顕著な性能向上を示し、特にReClorで+4.35%、LogiQAで+5%、ProofWriterで+8%の改善を達成。 CommentSNSで話題になっているようだがGPT-3.5-TurboとGPT-4でしか比較していない上に、いつの時点のモデルかも記述されていないので、unreliableに見える
#Survey #NLP #LanguageModel Issue Date: 2024-09-02 The Prompt Report: A Systematic Survey of Prompting Techniques, Sander Schulhoff+, N_A, arXiv'24 Summary生成的人工知能（GenAI）システムのプロンプトに関する構造的理解を確立するため、プロンプト技術の分類法を提案し、33の語彙用語と58のテキスト専用プロンプト技術を提示。さらに、自然言語プレフィックスプロンプトに関する文献のメタ分析を実施。 CommentPromptingに関するサーベイ初期の手法からかなり網羅的に記述されているように見える。
また、誤用されていたり、色々な意味合いで使われてしまっている用語を、きちんと定義している。
たとえば、Few shot LearningとFew shot Promptingの違い、そもそもPromptingの定義、Examplarなど。 #Survey #Pocket #NLP #LanguageModel Issue Date: 2024-07-30 A Systematic Survey of Prompt Engineering in Large Language Models: Techniques and Applications, Pranab Sahoo+, N_A, arXiv'24 Summaryプロンプトエンジニアリングは、LLMsやVLMsの能力を拡張するための重要な技術であり、モデルのパラメータを変更せずにタスク固有の指示であるプロンプトを活用してモデルの効果を向上させる。本研究は、プロンプトエンジニアリングの最近の進展について構造化された概要を提供し、各手法の強みと制限について掘り下げることで、この分野をよりよく理解し、将来の研究を促進することを目的としている。 Comment
#InformationRetrieval
#Pocket
#NLP
#LanguageModel
#Reasoning
Issue Date: 2024-04-07
RankPrompt: Step-by-Step Comparisons Make Language Models Better Reasoners, Chi Hu+, N_A, arXiv'24
SummaryLLMsは推論タスクで優れた性能を発揮しているが、論理エラーが起こりやすい。RankPromptという新しいプロンプティング方法を導入し、LLMsが自己ランク付けを行い推論パフォーマンスを向上させる。実験では、RankPromptがChatGPTやGPT-4の推論パフォーマンスを13%向上させ、AlpacaEvalデータセットで人間の判断と74%の一致率を示すことが示された。RankPromptは言語モデルから高品質なフィードバックを引き出す効果的な方法であることが示された。
CommentLLMでランキングをするためのプロンプト手法。大量の候補をランキングするのは困難だと思われるが、リランキング手法としては利用できる可能性がある
#NaturalLanguageGeneration
#Pocket
#NLP
#DataToTextGeneration
#NumericReasoning
Issue Date: 2024-04-04
Prompting for Numerical Sequences: A Case Study on Market Comment Generation, Masayuki Kawarada+, N_A, arXiv'24
SummaryLLMsは、構造化データに対するプロンプト生成に関する研究が進んでいるが、時系列数値データに関する詳細な調査が不足している。本研究では、株価の数値系列を入力として市場コメントを生成するタスクに焦点を当て、さまざまな入力表現を探究する。実験結果は、プログラミング言語に似たプロンプトがより良い結果をもたらすことを示しており、数値系列からテキストを生成する際の効果的なプロンプト作成について示唆を提供している。
CommentData-to-Text系のタスクでは、しばしば数値列がInputとなり、そこからテキストを生成するが、この際にどのようなフォーマットで数値列をPromptingするのが良いかを調査した研究。Pythonリストなどのプログラミング言語に似たプロンプトが高い性能を示し、自然言語やhtml, latextなどのプロンプトは効果が低かったとのこと
#Pocket #NLP #LanguageModel #Chain-of-Thought Issue Date: 2024-03-05 Chain-of-Thought Reasoning Without Prompting, Xuezhi Wang+, N_A, arXiv'24 SummaryLLMsの推論能力を向上させるための新しいアプローチに焦点を当てた研究が行われている。この研究では、LLMsがプロンプトなしで効果的に推論できるかどうかを検証し、CoT推論パスをデコーディングプロセスを変更することで引き出す方法を提案している。提案手法は、従来の貪欲なデコーディングではなく、代替トークンを調査することでCoTパスを見つけることができることを示しており、様々な推論ベンチマークで有効性を示している。 Comment以前にCoTを内部的に自動的に実施されるように事前学習段階で学習する、といった話があったと思うが、この研究はデコーディング方法を変更することで、promptingで明示的にinstructionを実施せずとも、CoTを実現するもの、ということだと思われる。
#NLP
#LanguageModel
#QuestionAnswering
#EMNLP
Issue Date: 2023-10-30
Re-Reading Improves Reasoning in Language Models, Xiaohan Xu+, N_A, EMNLP'24
Summary大規模言語モデル（LLMs）において、推論は重要で困難な問題です。従来のアプローチでは、プロンプティング戦略を開発することに焦点が当てられてきましたが、双方向の相互作用や質問の重要性には注意が払われていませんでした。この問題に対処するため、質問の再読という新しいプロンプティング戦略を提案します。再読は、質問情報を再訪することで、LLMsの推論能力を向上させることができます。実験結果は、この手法の効果と汎用性を示しており、LLMsの領域でのその有用性を強調しています。
Comment問題文を2,3回promptで繰り返すだけで、数学のベンチマークとCommonsenseのベンチマークの性能が向上したという非常に簡単なPrompting。self-consistencyなどの他のPromptingとの併用も可能。
なぜ性能が向上するかというと、
1. LLMはAuporegressiveなモデルであり、bidirectionalなモデルではない。このため、forwardパスのみでは読解力に限界がある。（たとえば人間はしばしばテキストを読み返したりする）。そこで、一度目の読解で概要を理解し、二度目の読解でsalience partを読み込むといったような挙動を実現することで、より問題文に対するComprehensionが向上する。
2. LLMはしばしばpromptの重要な箇所の読解を欠落させてしまう。たとえば、793 では、promptのmiddle partを軽視する傾向があることが示されている。このような現象も軽減できると考えられる。
問題文の繰り返しは、3回までは性能が向上する。
このpromptingは複雑な問題であればあるほど効果があると推察される。
#NLP
#LanguageModel
#QuestionAnswering
#Chain-of-Thought
#ACL
#Verification
Issue Date: 2023-09-30
[Paper Note] Chain-of-Verification Reduces Hallucination in Large Language Models, Shehzaad Dhuliawala+, N_A, ACL'24
Summary私たちは、言語モデルが根拠のない情報を生成する問題に取り組んでいます。Chain-of-Verification（CoVe）メソッドを開発し、モデルが回答を作成し、検証し、最終的な回答を生成するプロセスを経ることで、幻想を減少させることができることを実験で示しました。
Comment概要
ユーザの質問から、Verificationのための質問をplanningし、質問に対して独立に回答を得たうえでオリジナルの質問に対するaggreementを確認し、最終的に生成を実施するPrompting手法
評価
dataset
・Wikidata
・Wikipedia APIから自動生成した「“Who are some [Profession]s who were born in [City]?”」に対するQA pairs
・Goldはknowledge baseから取得
・全56 test questions
・Gold Entityが大体600程度ありLLMは一部しか回答しないので、precisionで評価
・Wiki category list
・QUEST datasetを利用 701
・回答にlogical operationが不要なものに限定して頭に"Name some"をつけて質問を生成
・"Name some Mexican animated horror films" or "Name some Endemic orchids of Vietnam"
・8個の回答を持つ55 test questionsを作成
・MultiSpanQA
・Reading Comprehensionに関するBenchmark dataset
・複数の独立した回答（回答は連続しないスパンから回答が抽出される）から構成される質問で構成
・特に、今回はclosed-book setting で実施
・すなわち、与えられた質問のみから回答しなければならず、知っている知識が問われる問題
・418のtest questsionsで、各回答に含まれる複数アイテムのspanが3 token未満となるようにした
・QA例:
・Q: Who invented the first printing press and in what year?
・A: Johannes Gutenberg, 1450.
評価結果
提案手法には、verificationの各ステップでLLMに独立したpromptingをするかなどでjoint, 2-step, Factored, Factor+Revisedの4種類のバリエーションがあることに留意。
・joint: 全てのステップを一つのpromptで実施
・2-stepは2つのpromptに分けて実施
・Factoredは各ステップを全て異なるpromptingで実施
・Factor+Revisedは異なるpromptで追加のQAに対するcross-checkをかける手法
結果を見ると、CoVEでhallucinationが軽減され、特にjointよりも2-step, factoredの方が高い性能を示すことがわかる。
#InformationRetrieval #LearningToRank #PairWise #NLP #LanguageModel #NAACL Issue Date: 2023-07-11 Large Language Models are Effective Text Rankers with Pairwise Ranking Prompting, Zhen Qin+, N_A, NAACL'24 SummaryLLMsを使用してドキュメントをランキングする際に、Pairwise Ranking Prompting（PRP）という新しい技術を提案する。PRPは、LLMsへの負荷を軽減し、最先端のランキングパフォーマンスを達成することができる。具体的には、20Bパラメータを持つFlan-UL2モデルに基づくPRPは、商用のGPT-4に基づく従来の手法を上回る結果を示した。さらに、PRPのバリアントを提案し、効率を改善することができることを示した。PRPは生成とスコアリングのLLM APIの両方をサポートし、入力の順序に対して無感度であることも示された。 Commentopen source LLMにおいてスタンダードなランキングタスクのベンチマークでSoTAを達成できるようなprompting技術を提案従来のランキングのためのpromptingはpoint-wiseとlist wiseしかなかったが、前者は複数のスコアを比較するためにスコアのcalibrationが必要だったり、OpenAIなどのAPIはlog probabilityを提供しないため、ランキングのためのソートができないという欠点があった。後者はinputのorderingに非常にsensitiveであるが、listのすべての組み合わせについてorderingを試すのはexpensiveなので厳しいというものであった。このため（古典的なlearning to rankでもおなじみや）pairwiseでサンプルを比較するランキング手法PRPを提案している。
PRPはペアワイズなのでorderを入れ替えて評価をするのは容易である。また、generation modeとscoring mode（outputしたラベルのlog probabilityを利用する; OpenLLMを使うのでlog probabilityを計算できる）の2種類を採用できる。ソートの方法についても、すべてのペアの勝敗からから単一のスコアを計算する方法（AllPair), HeapSortを利用する方法、LLMからのoutputを得る度にon the flyでリストの順番を正しくするSliding Windowの3種類を提案して比較している。
下表はscoring modeでの性能の比較で、GPT4に当時は性能が及んでいなかった20BのOpenLLMで近しい性能を達成している。
また、PRPがinputのorderに対してロバストなことも示されている。
#Analysis
#MachineLearning
#NLP
#LanguageModel
#In-ContextLearning
#TACL
Issue Date: 2023-07-11
Lost in the Middle: How Language Models Use Long Contexts, Nelson F. Liu+, N_A, TACL'24
Summary最近の言語モデルは、長い文脈を入力として受け取ることができますが、その長い文脈をどれだけうまく利用しているかについてはまだよくわかっていません。この研究では、マルチドキュメントの質問応答とキー・バリューの検索という2つのタスクにおいて、言語モデルのパフォーマンスを分析しました。その結果、関連情報が入力文脈の始まりや終わりにある場合、パフォーマンスが最も高くなることがわかりましたが、長い文脈の中で関連情報にアクセスする必要がある場合、パフォーマンスが著しく低下します。さらに、入力文脈が長くなるにつれて、明示的に長い文脈を扱うモデルでもパフォーマンスが大幅に低下します。この分析は、言語モデルが入力文脈をどのように利用しているかをより良く理解するためのものであり、将来の長い文脈モデルのための新しい評価プロトコルを提供します。
Comment元ツイート
https://twitter.com/drjimfan/status/1678460065811136512?s=46&t=5BO_qSlNBSEGSugyUlP5Hw
非常に重要な知見がまとめられている1. モデルはコンテキストのはじめと最後の情報をうまく活用でき、真ん中の情報をうまく活用できない
2. 長いコンテキストのモデルを使っても、コンテキストをより短いコンテキストのモデルよりもうまく考慮できるわけではない
3. モデルのパフォーマンスは、コンテキストが長くなればなるほど悪化する #NeuralNetwork #NLP #Chain-of-Thought #AutomaticPromptEngineering #NAACL Issue Date: 2023-04-25 Enhancing LLM Chain-of-Thought with Iterative Bootstrapping, Sun+, Xiamen University （w_ MSRA et al.）, NAACL'24 CommentZero shot CoTからスタートし、正しく問題に回答できるようにreasoningを改善するようにpromptをreviseし続けるループを回す。最終的にループした結果を要約し、それらをプールする。テストセットに対しては、プールの中からNshotをサンプルしinferenceを行う。
できそうだなーと思っていたけど、早くもやられてしまった実装: https://github.com/GasolSun36/Iter-CoTモチベーション: 既存のCoT Promptingの問題点
Inappropriate Examplars can Reduce Performance
まず、既存のCoT prompting手法は、sampling examplarがシンプル、あるいは極めて複雑な（hop-based criterionにおいて; タスクを解くために何ステップ必要かという情報; しばしば人手で付与されている？）サンプルをサンプリングしてしまう問題がある。シンプルすぎるサンプルを選択すると、既にLLMは適切にシンプルな回答には答えられるにもかかわらず、demonstrationが冗長で限定的になってしまう。加えて、極端に複雑なexampleをサンプリングすると、複雑なquestionに対しては性能が向上するが、シンプルな問題に対する正答率が下がってしまう。
続いて、demonstration中で誤ったreasoning chainを生成してしまうと、inference時にパフォーマンスが低下する問題がある。下図に示した通り、誤ったdemonstrationが増加するにつれて、最終的な予測性能が低下する傾向にある。
これら2つの課題は、現在のメインストリームな手法（questionを選択し、reasoning chainを生成する手法）に一般的に存在する。
556 , 555 のように推論時に適切なdemonstrationを選択するような取り組みは行われてきているが、test questionに対して推論するために、適切なexamplarsを選択するような方法は計算コストを増大させてしまう。
これら研究は誤った例の利用を最小限に抑えて、その悪影響を防ぐことを目指している。
一方で、この研究では、誤った例がLLMに対してcomplexityのlevelを提供し、貴重な学習をもたらすことができることを見出した。これは学生が難解だが回答可能な問題に取り組むことによって、問題解決スキルを向上させる方法に類似している。従って、誤った例を活用してLLMのパフォーマンスを向上させる方法を調査することは価値がある。
Large Language Models can self-Correct with Bootstrapping
Zero-Shot CoTでreasoning chainを生成し、誤ったreasoning chainを生成したpromptをLLMに推敲させ(self-correction)正しい出力が得られるようにする。こういったプロセスを繰り返し、correct sampleを増やすことでどんどん性能が改善していった。これに基づいて、IterCoTを提案。
IterCoT: Iterative Bootstrapping in Chain-of-Thought Prompting
IterCoTはweak bootstrappingとstrong bootstrappingによって構成される。
Weak bootstrapping
・Initialization
・Training setに対してZero-shot CoTを実施し、reasoning chainとanswerを得
・Bootstrapping
・回答が誤っていた各サンプルに対して、Revise-Promptを適用しLLMに誤りを指摘し、新しい回答を生成させる。
・回答が正確になるまでこれを繰り返す。
・Summarization
・正しい回答が得られたら、Summary-Promptを利用して、これまでの誤ったrationaleと、正解のrationaleを利用し、最終的なreasoning chain (Iter-CoT)を生成する。
・全体のcontextual informationが加わることで、LLMにとって正確でわかりやすいreasoning chainを獲得する。
・Inference
・questionとIter-Cotを組み合わせ、demonstration poolに加える
・inference時はランダムにdemonstraction poolからサンプリングし、In context learningに利用し推論を行う
Strong Bootstrapping
コンセプトはweak bootstrappingと一緒だが、Revise-Promptでより人間による介入を行う。具体的には、reasoning chainのどこが誤っているかを明示的に指摘し、LLMにreasoning chainをreviseさせる。
これは従来のLLMからの推論を必要としないannotationプロセスとは異なっている。何が違うかというと、人間によるannnotationをLLMの推論と統合することで、文脈情報としてreasoning chainを修正することができるようになる点で異なっている。実験
Manual-CoT 551 , Random-CoT 551, Auto-CoT 554 と比較。
Iter-CoTが11個のデータセット全てでoutperformした。
weak bootstrapingのiterationは4回くらいで頭打ちになった
また、手動でreasoning chainを修正した結果と、contextにannotation情報を残し、最後にsummarizeする方法を比較した結果、後者の方が性能が高かった。このため、contextの情報を利用しsummarizeすることが効果的であることがわかる。 #ComputerVision #Pocket #ImageSegmentation #In-ContextLearning Issue Date: 2023-11-23 Visual In-Context Prompting, Feng Li+, N_A, arXiv'23 Summary本研究では、ビジョン領域における汎用的なビジュアルインコンテキストプロンプティングフレームワークを提案します。エンコーダーデコーダーアーキテクチャを使用し、さまざまなプロンプトをサポートするプロンプトエンコーダーを開発しました。さらに、任意の数の参照画像セグメントをコンテキストとして受け取るように拡張しました。実験結果から、提案手法が非凡な参照および一般的なセグメンテーション能力を引き出し、競争力のあるパフォーマンスを示すことがわかりました。 CommentImage Segmentationには、ユーザが与えたプロンプトと共通のコンセプトを持つすべてのオブジェクトをセグメンテーションするタスクと、ユーザの入力の特定のオブジェクトのみをセグメンテーションするタスクがある。従来は個別のタスクごとに、特定の入力方法（Visual Prompt, Image Prompt）を前提とした手法や、個々のタスクを実施できるがIn-Context Promptしかサポートしていない手法しかなかったが、この研究では、Visual Prompt, Image Prompt, In-Context Promptをそれぞれサポートし両タスクを実施できるという位置付けの模様。また、提案手法ではストローク、点、ボックスといったユーザの画像に対する描画に基づくPromptingをサポートし、Promptingにおける参照セグメント数も任意の数指定できるとのこと。
#Pocket
#NLP
#LanguageModel
#ContextEngineering
Issue Date: 2023-11-21
System 2 Attention （is something you might need too）, Jason Weston+, N_A, arXiv'23
SummaryTransformerベースの大規模言語モデル（LLMs）におけるソフトアテンションは、文脈から無関係な情報を取り込む傾向があり、次のトークン生成に悪影響を与える。そこで、System 2 Attention（S2A）を導入し、LLMsが自然言語で推論し、指示に従う能力を活用して、注目すべき情報を決定する。S2Aは関連する部分のみを含むように入力コンテキストを再生成し、再生成されたコンテキストに注目して最終的な応答を引き出す。実験では、S2Aは3つのタスクで標準のアテンションベースのLLMsよりも優れた性能を発揮し、事実性と客観性を高める。
Commentおそらく重要論文How is System 2 Attention different from prompt engineering specialized in factual double checks? I'm very sorry for the extremely delayed response. It's been two years, so you may no longer have a chance to see this, but I'd still like to share my thoughts.
I believe that System 2 Attention is fundamentally different in concept from prompt engineering techniques such as factual double-checking. Unlike ad-hoc prompt engineering or approaches that enrich the context by adding new facts through prompting, System 2 Attention aims to improve the model’s reasoning ability itself by mitigating the influence of irrelevant tokens. It does so by selectively generating a new context composed only of relevant tokens, in a way that resembles human System 2 thinking—that is, more objective and deliberate reasoning.
From today’s perspective, two years later, I would say that this concept is more closely aligned with what we now refer to as Context Engineering. Thank you. #Pocket #NLP #LanguageModel #Chain-of-Thought Issue Date: 2023-11-19 Contrastive Chain-of-Thought Prompting, Yew Ken Chia+, N_A, arXiv'23 Summary言語モデルの推論を改善するために、対照的なchain of thoughtアプローチを提案する。このアプローチでは、有効な推論デモンストレーションと無効な推論デモンストレーションの両方を提供し、モデルが推論を進める際にミスを減らすようにガイドする。また、自動的な方法を導入して対照的なデモンストレーションを構築し、汎化性能を向上させる。実験結果から、対照的なchain of thoughtが一般的な改善手法として機能することが示された。 #Pocket #NLP #LanguageModel #Chain-of-Thought #RAG(RetrievalAugmentedGeneration) Issue Date: 2023-11-17 Chain-of-Note: Enhancing Robustness in Retrieval-Augmented Language Models, Wenhao Yu+, N_A, arXiv'23 Summary検索補完言語モデル（RALM）は、外部の知識源を活用して大規模言語モデルの性能を向上させるが、信頼性の問題や知識の不足による誤った回答がある。そこで、Chain-of-Noting（CoN）という新しいアプローチを導入し、RALMの頑健性を向上させることを目指す。CoNは、順次の読み取りノートを生成し、関連性を評価して最終的な回答を形成する。ChatGPTを使用してCoNをトレーニングし、実験結果はCoNを装備したRALMが標準的なRALMを大幅に上回ることを示している。特に、ノイズの多いドキュメントにおいてEMスコアで平均+7.9の改善を達成し、知識範囲外のリアルタイムの質問に対する拒否率で+10.5の改善を達成している。 Comment一番重要な情報がappendixに載っている
CoNによって、ノイズがあった場合にゲインが大きい。
#EfficiencyImprovement
#Pocket
#NLP
#LanguageModel
#Chain-of-Thought
Issue Date: 2023-11-15
Fast Chain-of-Thought: A Glance of Future from Parallel Decoding Leads to Answers Faster, Hongxuan Zhang+, N_A, arXiv'23
Summaryこの研究では、FastCoTというフレームワークを提案します。FastCoTは、LLMを使用して並列デコーディングと自己回帰デコーディングを同時に行い、計算リソースを最大限に活用します。また、FastCoTは推論時間を約20%節約し、性能の低下がほとんどないことを実験で示しました。さらに、異なるサイズのコンテキストウィンドウに対しても頑健性を示すことができました。
Comment論文中の図を見たが、全くわからなかった・・・。ちゃんと読まないとわからなそうである。
#Pocket
#NLP
#LanguageModel
#AutomaticPromptEngineering
Issue Date: 2023-11-13
Prompt Engineering a Prompt Engineer, Qinyuan Ye+, N_A, arXiv'23
Summaryプロンプトエンジニアリングは、LLMsのパフォーマンスを最適化するための重要なタスクであり、本研究ではメタプロンプトを構築して自動的なプロンプトエンジニアリングを行います。改善されたパフォーマンスにつながる推論テンプレートやコンテキストの明示などの要素を導入し、一般的な最適化概念をメタプロンプトに組み込みます。提案手法であるPE2は、さまざまなデータセットやタスクで強力なパフォーマンスを発揮し、以前の自動プロンプトエンジニアリング手法を上回ります。さらに、PE2は意味のあるプロンプト編集を行い、カウンターファクトの推論能力を示します。
#MachineLearning
#Pocket
#NLP
#LanguageModel
#Chain-of-Thought
Issue Date: 2023-10-24
Eliminating Reasoning via Inferring with Planning: A New Framework to Guide LLMs' Non-linear Thinking, Yongqi Tong+, N_A, arXiv'23
Summary本研究では、大規模言語モデル（LLMs）に非線形の思考を促すために、新しいプロンプティング方法であるInferential Exclusion Prompting（IEP）を提案する。IEPは、計画を立てて可能な解を推論し、逆推論を行うことで広い視点を得ることができる。IEPは他の手法と比較して複雑な人間の思考プロセスをシミュレートできることを実証し、LLMsのパフォーマンス向上にも貢献することを示した。さらに、Mental-Ability Reasoning Benchmark（MARB）を導入し、LLMsの論理と言語推論能力を評価するための新しいベンチマークを提案した。IEPとMARBはLLMsの研究において有望な方向性であり、今後の進展が期待される。
Comment元論文は読んでいないのだが、CoTが線形的だという主張がよくわからない。
CoTはAutoregressiveな言語モデルに対して、コンテキストを自己生成したテキストで利用者の意図した方向性にバイアスをかけて補完させ、
利用者が意図した通りのアウトプットを最終的に得るためのテクニック、だと思っていて、
線形的だろうが非線形的だろうがどっちにしろCoTなのでは。 #Pocket #NLP #LanguageModel #Chain-of-Thought Issue Date: 2023-10-13 Meta-CoT: Generalizable Chain-of-Thought Prompting in Mixed-task Scenarios with Large Language Models, Anni Zou+, N_A, arXiv'23 Summary本研究では、大規模言語モデル（LLMs）を使用して、推論のためのチェーン・オブ・ソート（CoT）プロンプトを生成する方法を提案しています。従来のCoTの方法では、一般的なプロンプトや手作業デモンストレーションに依存していましたが、本研究では入力質問のタイプに基づいて自動的にプロンプトを生成するMeta-CoTを提案しています。Meta-CoTは、10のベンチマーク推論タスクで優れたパフォーマンスを示し、SVAMPでは最先端の結果を達成しました。また、分布外データセットでも安定性と汎用性が確認されました。 Comment色々出てきたがなんかもう色々組み合わせれば最強なんじゃね?って気がしてきた。
#Pocket #NLP #LanguageModel #Chain-of-Thought Issue Date: 2023-10-12 Take a Step Back: Evoking Reasoning via Abstraction in Large Language Models, Huaixiu Steven Zheng+, N_A, arXiv'23 SummaryStep-Back Promptingは、大規模言語モデル（LLMs）を使用して推論の手順をガイドするシンプルなプロンプティング技術です。この技術により、LLMsは具体的な詳細から高レベルの概念や基本原則を抽象化し、正しい推論経路をたどる能力を向上させることができます。実験により、Step-Back PromptingはSTEM、Knowledge QA、Multi-Hop Reasoningなどのタスクにおいて大幅な性能向上が観察されました。具体的には、MMLU Physics and Chemistryで7%、11%、TimeQAで27%、MuSiQueで7%の性能向上が確認されました。 Commentまた新しいのが出た
#Pocket #NLP #AutomaticPromptEngineering Issue Date: 2023-10-09 Promptbreeder: Self-Referential Self-Improvement Via Prompt Evolution, Chrisantha Fernando+, N_A, arXiv'23 Summary本研究では、Promptbreederという自己参照的な自己改善メカニズムを提案し、大規模言語モデル（LLM）の推論能力を向上させるための汎用的なプロンプト戦略を進化させる方法を示しています。Promptbreederは、LLMが自己参照的な方法で進化する変異プロンプトによって制御され、タスクプロンプトの集団を変異させて改善します。この手法は、算術や常識的な推論のベンチマークだけでなく、ヘイトスピーチ分類などの難しい問題に対しても優れた性能を発揮します。 Comment詳細な解説記事: https://aiboom.net/archives/56319APEとは異なり、GAを使う。突然変異によって、予期せぬ良いpromptが生み出されるかも…？ #Pocket #NLP #AutomaticPromptEngineering Issue Date: 2023-10-09 Enhancing Zero-Shot Chain-of-Thought Reasoning in Large Language Models through Logic, Xufeng Zhao+, N_A, arXiv'23 Summary大規模言語モデルの進歩は驚異的だが、多段階の推論には改善の余地がある。大規模言語モデルは知識を持っているが、推論には一貫性がなく、幻覚を示すことがある。そこで、Logical Chain-of-Thought（LogiCoT）というフレームワークを提案し、論理による推論パラダイムの効果を示した。 Commentまーた新しいX of Thoughtが出た。必要そうなら読む。 #GraphBased #Pocket #NLP #AutomaticPromptEngineering Issue Date: 2023-10-09 Graph Neural Prompting with Large Language Models, Yijun Tian+, N_A, arXiv'23 Summary本研究では、大規模言語モデル（LLMs）を知識グラフと組み合わせるための新しい手法であるGraph Neural Prompting（GNP）を提案しています。GNPは、標準的なグラフニューラルネットワークエンコーダやクロスモダリティプーリングモジュールなどの要素から構成されており、異なるLLMのサイズや設定において、常識的な推論タスクやバイオメディカル推論タスクで優れた性能を示すことが実験によって示されました。 Comment以下elvis氏のツイートの意訳
事前学習されたLLMがKGから有益な知識を学習することを支援する手法を提案。
元ツイート: https://arxiv.org/abs/2309.15427
しっかり論文を読んでいないが、freezeしたLLMがあった時に、KGから求めたGraph Neural Promptを元のテキストと組み合わせて、新たなLLMへの入力を生成し利用する手法な模様。
Graph Neural Promptingでは、Multiple choice QAが入力された時に、その問題文や選択肢に含まれるエンティティから、KGのサブグラフを抽出し、そこから関連性のある事実や構造情報をエンコードし、Graph Neural Promptを獲得する。そのために、GNNに基づいたアーキテクチャに、いくつかの工夫を施してエンコードをする模様。
#NLP
#LanguageModel
#Chain-of-Thought
Issue Date: 2023-10-07
Large Language Models as Analogical Reasoners, Michihiro Yasunaga+, N_A, arXiv'23
Summary本研究では、言語モデルの推論プロセスを自動的にガイドするための新しいプロンプティング手法であるアナロジカルプロンプティングを提案しています。この手法は、関連する過去の経験を引用して新しい問題に取り組む認知プロセスに倣い、問題を解決する前に文脈内で関連する例示や知識を自己生成させるように言語モデルに促します。この手法は、例示のラベリングや検索の必要性を排除し、一般性と適応性を提供します。実験結果は、この手法がさまざまな推論タスクで他の手法を上回ることを示しています。
Comment以下、著者ツイートのざっくり翻訳: https://x.com/michiyasunaga/status/1709582150025240854?s=46&t=Y6UuIHB0Lv0IpmFAjlc2-Q
人間は新しい問題に取り組む時、過去に解いた類義の問題を振り返り、その経験を活用する。これをLLM上で実践できないか?というのがアイデア。
Analogical Promptingでは、問題を解く前に、適切なexamplarを自動生成（problemとsolution）させ、コンテキストとして利用する。
これにより、examplarは自己生成されるため、既存のCoTで必要なexamplarのラベリングや検索が不要となることと、解こうとしている問題に合わせてexamplarを調整し、推論に対してガイダンスを提供することが可能となる。
実験の結果、数学、コード生成、BIG-Benchでzero-shot CoT、few-shot CoTを上回った。
LLMが知っており、かつ得意な問題に対してならうまく働きそう。一方で、LLMが苦手な問題などは人手作成したexamplarでfew-shotした方が（ある程度）うまくいきそうな予感がする。うまくいきそうと言っても、そもそもLLMが苦手な問題なのでfew-shotした程度では焼石に水だとは思うが。
#Pocket
#NLP
#LanguageModel
#Chain-of-Thought
Issue Date: 2023-09-04
Algorithm of Thoughts: Enhancing Exploration of Ideas in Large Language Models, Bilgehan Sel+, N_A, arXiv'23
Summary大規模言語モデル（LLMs）の推論能力を向上させるために、新しい戦略「Algorithm of Thoughts」を提案している。この戦略では、LLMsをアルゴリズム的な推論経路に導き、わずか1つまたは数個のクエリでアイデアの探索を拡大する。この手法は、以前の単一クエリ手法を上回り、マルチクエリ戦略と同等の性能を発揮する。また、LLMを指導するアルゴリズムを使用することで、アルゴリズム自体を上回るパフォーマンスが得られる可能性があり、LLMが最適化された検索に自己の直感を織り込む能力を持っていることを示唆している。
#Pocket
#NLP
#LanguageModel
#Chain-of-Thought
Issue Date: 2023-08-22
Large Language Model Guided Tree-of-Thought, Jieyi Long, N_A, arXiv'23
Summaryこの論文では、Tree-of-Thought（ToT）フレームワークを紹介し、自己回帰型の大規模言語モデル（LLM）の問題解決能力を向上させる新しいアプローチを提案しています。ToTは、人間の思考方法に触発された技術であり、複雑な推論タスクを解決するためにツリー状の思考プロセスを使用します。提案手法は、LLMにプロンプターエージェント、チェッカーモジュール、メモリモジュール、およびToTコントローラーなどの追加モジュールを組み込むことで実現されます。実験結果は、ToTフレームワークがSudokuパズルの解決成功率を大幅に向上させることを示しています。
#Pocket
#NLP
#LanguageModel
Issue Date: 2023-08-22
Decomposition Enhances Reasoning via Self-Evaluation Guided Decoding, Yuxi Xie+, N_A, arXiv'23
Summary私たちは、大規模言語モデル（LLMs）を使用して、推論の品質と多様性を向上させるための効果的なプロンプティングアプローチを提案しました。自己評価によるガイド付き確率的ビームサーチを使用して、GSM8K、AQuA、およびStrategyQAのベンチマークで高い精度を達成しました。また、論理の失敗を特定し、一貫性と堅牢性を向上させることもできました。詳細なコードはGitHubで公開されています。
Comment
#Pocket #NLP #LanguageModel #Chain-of-Thought Issue Date: 2023-08-22 Graph of Thoughts: Solving Elaborate Problems with Large Language Models, Maciej Besta+, N_A, arXiv'23 Summary私たちは、Graph of Thoughts（GoT）というフレームワークを紹介しました。これは、大規模言語モデル（LLMs）のプロンプティング能力を進化させるもので、任意のグラフとしてモデル化できることが特徴です。GoTは、思考の組み合わせやネットワーク全体の本質の抽出、思考の強化などを可能にします。さまざまなタスクで最先端の手法に比べて利点を提供し、LLMの推論を人間の思考に近づけることができます。 CommentChain of Thought 551
=> Self-consistency 558
=> Thought Decomposition 1013
=> Tree of Thoughts 684 Tree of Thought 1015
=> Graph of Thought #Pocket #NLP #LanguageModel Issue Date: 2023-08-12 Metacognitive Prompting Improves Understanding in Large Language Models, Yuqing Wang+, N_A, arXiv'23 Summary本研究では、LLMsにメタ認知プロンプト（MP）を導入し、人間の内省的な推論プロセスを模倣することで、理解能力を向上させることを目指しています。実験結果は、MPを備えたPaLMが他のモデルに比べて優れたパフォーマンスを示しており、MPが既存のプロンプト手法を上回ることを示しています。この研究は、LLMsの理解能力向上の可能性を示し、人間の内省的な推論を模倣することの利点を強調しています。 CommentCoTより一貫して性能が高いので次のデファクトになる可能性あり
#Pocket #NLP #LanguageModel Issue Date: 2023-08-07 Do Multilingual Language Models Think Better in English?, Julen Etxaniz+, N_A, arXiv'23 Summaryself-translateは、マルチリンガル言語モデルの少数ショット翻訳能力を活用する新しいアプローチであり、外部の翻訳システムの必要性を克服する。実験結果は、self-translateが直接推論を上回る性能を示し、非英語の言語でプロンプトされた場合にも有効であることを示している。コードはhttps://github.com/juletx/self-translateで利用可能。 Comment参考: https://twitter.com/imai_eruel/status/1687735268311511040?s=46&t=Y6UuIHB0Lv0IpmFAjlc2-Q
#EfficiencyImprovement
#MachineLearning
#Pocket
Issue Date: 2023-07-24
Batch Prompting: Efficient Inference with Large Language Model APIs, Zhoujun Cheng+, N_A, arXiv'23
Summary大規模な言語モデル（LLMs）を効果的に使用するために、バッチプロンプティングという手法を提案します。この手法は、LLMが1つのサンプルではなくバッチで推論を行うことを可能にし、トークンコストと時間コストを削減しながらパフォーマンスを維持します。さまざまなデータセットでの実験により、バッチプロンプティングがLLMの推論コストを大幅に削減し、良好なパフォーマンスを達成することが示されました。また、バッチプロンプティングは異なる推論方法にも適用できます。詳細はGitHubのリポジトリで確認できます。
Comment
10種類のデータセットで試した結果、バッチにしても性能は上がったり下がったりしている。著者らは類似した性能が出ているので、コスト削減になると結論づけている。Batch sizeが大きくなるに連れて性能が低下し、かつタスクの難易度が高いとパフォーマンスの低下が著しいことが報告されている。また、contextが長ければ長いほど、バッチサイズを大きくした際のパフォーマンスの低下が著しい。 #Survey #NLP #LanguageModel #Reasoning Issue Date: 2023-07-18 Reasoning with Language Model Prompting: A Survey, ACL'23 Summary本論文では、推論に関する最新の研究について包括的な調査を行い、初心者を支援するためのリソースを提供します。また、推論能力の要因や将来の研究方向についても議論します。リソースは定期的に更新されています。 #NaturalLanguageGeneration #Controllable #NLP Issue Date: 2023-07-15 Tailor: A Soft-Prompt-Based Approach to Attribute-Based Controlled Text Generation, ACL'23 Summary属性ベースの制御されたテキスト生成（CTG）では、望ましい属性を持つ文を生成することが目指されている。従来の手法では、ファインチューニングや追加の属性分類器を使用していたが、ストレージと推論時間の増加が懸念されていた。そこで、本研究では効率的なパラメータを使用した属性ベースのCTGを提案している。具体的には、各属性を事前学習された連続ベクトルとして表現し、固定された事前学習言語モデルをガイドして属性を満たす文を生成する。さらに、2つの解決策を提供して、組み合わせを強化している。実験の結果、追加のトレーニングパラメータのみで効果的な改善が実現できることが示された。 #Survey #LanguageModel Issue Date: 2023-07-11 A Survey of Large Language Models, Wayne Xin Zhao+, N_A, arXiv'23 Summary言語モデリングの進化により、大規模言語モデル（LLM）が注目されている。LLMは、事前学習、適応調整、利用、容量評価の4つの側面に焦点を当てて研究されており、AIアルゴリズムの開発と使用方法に革新をもたらす可能性がある。本調査では、LLMの最近の進展と将来の方向性についてレビューし、残された課題についても議論する。 Comment現状で最も詳細なLLMのサーベイ
600個のリファレンス、LLMのコレクション、promptingのtips、githubリポジトリなどがまとめられている #Pocket #NLP #LanguageModel Issue Date: 2023-05-20 Tree of Thoughts: Deliberate Problem Solving with Large Language Models, Shunyu Yao+, N_A, arXiv'23 Summary言語モデルの推論には制限があり、探索や戦略的先読みが必要なタスクには不十分である。そこで、Tree of Thoughts（ToT）という新しいフレームワークを導入し、Chain of Thoughtアプローチを一般化して、意思決定を行うことができるようにした。ToTにより、言語モデルは複数の異なる推論パスを考慮して、次の行動を決定することができる。ToTは、Game of 24、Creative Writing、Mini Crosswordsなどのタスクにおいて、言語モデルの問題解決能力を大幅に向上させることができることを示している。 CommentSelf Concistencyの次
Non trivialなプランニングと検索が必要な新たな3つのタスクについて、CoT w/ GPT4の成功率が4%だったところを、ToTでは74%を達成
論文中の表ではCoTのSuccessRateが40%と書いてあるような?
#NLP
#LanguageModel
#QuestionAnswering
#TheoryOfMind
Issue Date: 2023-04-28
Boosting Theory-of-Mind Performance in Large Language Models via Prompting, Moghaddam+, Johns Hopkins University, arXiv'23
CommentLLMはTheory-of-mind reasoningタスクが苦手なことが知られており、特にzero shotでは非常にパフォーマンスが低かった。ToMタスクとは、エージェントの信念、ゴール、メンタルstate、エージェントが何を知っているか等をトラッキングすることが求められるタスクのこと。このようなタスクはLLMが我々の日常生活を理解する上で重要。
↑のToM Questionのシナリオと問題
Scenario: "The morning of the high school dance Sarah placed her high heel shoes under her dress and then went shopping. That afternoon, her sister borrowed the shoes and later put them under Sarah's bed."
Question: When Sarah gets ready, does she assume her shoes are under her dress?
しかし、Zero shot CoTのようなstep by step thinking, CoTを適切に行うことで、OpenAIの直近3つのモデルのAccuracyが80%を超えた。特に、GPT4は100％のAccuracyを達成。人間は87％だった。
この結果は、少なくとのこの論文でテストしたドメインではLLMのsocial reasoningのパフォーマンスをどのようにブーストするかを示しており、LLMのbehaviorは複雑でsensitiveであることを示唆している。 #NLP #LanguageModel Issue Date: 2023-04-28 Exploring the Curious Case of Code Prompts, Zhang+, University of Pennsylvania, arXiv'23 CommentコードベースのLLMに対して、reasoningタスクを解かせる際には、promptもコードにすると10パーセント程度性能上がる場合があるよ、という研究。
ただし、平均的にはテキストプロンプトの方が良く、一部タスクで性能が改善する、という温度感な模様
コードベースのモデルをtextでinstruction tuningしている場合でも、効果があるタスクがある。
#NLP
#LanguageModel
#QuestionAnswering
#Chain-of-Thought
Issue Date: 2023-04-28
Answering Questions by Meta-Reasoning over Multiple Chains of Thought, Yoran+, Tel Aviv University （w_ Allen Institute for AI）, arXiv'23
Commentself-consistency 558 のようなvoting basedなアルゴリズムは、複数のCoTのintermediate stepを捨ててしまい、結果だけを採用するが、この研究は複数のCoTの中からquestionに回答するために適切なfactual informationを抽出するMeta Reasonerを導入し、複数のCoTの情報を適切に混在させて適切な回答を得られるようにした。
7個のMulti Hop QAデータでstrong baselineをoutperformし、人間が回答をverificationするための高品質な説明を生成できることを示した。
#NeuralNetwork
#NLP
#LanguageModel
#Chain-of-Thought
Issue Date: 2023-04-27
Large Language Models are Zero-Shot Reasoners, Kojima+, University of Tokyo, NeurIPS'22
CommentZero-Shot CoT (Let's think step-by-step.)論文
Zero-Shot-CoTは2つのステップで構成される：
・STEP1: Reasoning Extraction
・元のquestionをxとし、zero-shot-CoTのtrigger sentenceをtとした時に、テンプレート "Q: [X]. A. [T]" を用いてprompt x'を作成
・このprompt x'によって得られる生成テキストzはreasoningのrationaleとなっている。
・STEP2: Answer Extraction
・STEP1で得られたx'とzを用いて、テンプレート "[X'] [Z] [A]" を用いてpromptを作成し、quiestionに対する回答を得る
・このとき、Aは回答を抽出するためのtrigger sentenceである。
・Aはタスクに応じて変更するのが効果的であり、たとえば、multi-choice QAでは "Therefore, among A through E, the answer is" といったトリガーを用いたり、数学の問題では "Therefore, the answer (arabic numerals) is" といったトリガーを用いる。
実験結果
表中の性能指標の左側はタスクごとにAnswer Triggerをカスタマイズしたもので、右側はシンプルに"The answer is"をAnswer Triggerとした場合。Zero-shot vs. Zero-shot-CoTでは、Zero-Shot-CoTが多くのb現地マークにおいて高い性能を示している。ただし、commonsense reasoningではperformance gainを得られなかった。これは 551 で報告されている通り、commonsense reasoningタスクでは、Few-Shot CoTでもLambda135Bで性能が向上せず、Palm540Bで性能が向上したように、モデルのparameter数が足りていない可能性がある（本実験では17種類のモデルを用いているが、特に注釈がなければtext-davinci-002を利用した結果）。
他ベースラインとの比較
他のベースラインとarithmetic reasoning benchmarkで性能比較した結果。Few-Shot-CoTには勝てていないが、standard Few-shot Promptingtを大幅に上回っている。
zero-shot reasoningにおけるモデルサイズの影響
さまざまな言語モデルに対して、zero-shotとzero-shot-CoTを実施した場合の性能比較。551 と同様にモデルサイズが小さいとZero-shot-CoTによるgainは得られないが、モデルサイズが大きくなると一気にgainが大きくなる。
Zero-shot CoTにおけるpromptの選択による影響
input promptに対するロバスト性を確認した。instructiveカテゴリ（すなわち、CoTを促すトリガーであれば）性能が改善している。特に、どのようなsentenceのトリガーにするかで性能が大きくかわっている。今回の実験では、"Let's think step by step"が最も高い性能を占め最多。
Few-shot CoTのprompt選択における影響
CommonsenseQAのexampleを用いて、AQUA-RAT, MultiArithをFew-shot CoTで解いた場合の性能。どちらのケースもドメインは異なるが、前者は回答のフォーマットは共通である。異なるドメインでも、answer format（multiple choice）の場合、ドメインが異なるにもかかわらず、zero-shotと比較して性能が大幅に向上した。一方、answer formatが異なる場合はperformance gainが小さい。このことから、LLMはtask自体よりも、exampleにおけるrepeated formatを活用していることを示唆している。また、CommonSennseをExamplarとして用いたFew-Shot-CoTでは、どちらのデータセットでもZero-Shot-CoTよりも性能が劣化している。つまり、Few-Shot-CoTでは、タスク特有のサンプルエンジニアリングが必要であることがわかる（一方、Zero-shot CoTではそのようなエンジニアリングは必要ない）。
#NeuralNetwork #NLP #Zero/FewShotPrompting #Chain-of-Thought #NeurIPS Issue Date: 2023-04-27 Chain of thought prompting elicits reasoning in large language models, Wei+, Google Research, NeurIPS'22 CommentChain-of-Thoughtを提案した論文。CoTをする上でパラメータ数が100B未満のモデルではあまり効果が発揮されないということは念頭に置いた方が良さそう。
先行研究では、reasoningが必要なタスクの性能が低い問題をintermediate stepを明示的に作成し、pre-trainedモデルをfinetuningすることで解決していた。しかしこの方法では、finetuning用の高品質なrationaleが記述された大規模データを準備するのに多大なコストがかかるという問題があった。
このため、few-shot promptingによってこの問題を解決することが考えられるが、reasoning能力が必要なタスクでは性能が悪いという問題あがった。そこで、両者の強みを組み合わせた手法として、chain-of-thought promptingは提案された。CoTによる実験結果
以下のベンチマークを利用
・math word problem: GSM8K, SVAMP, ASDiv, AQuA, MAWPS
・commonsense reasoning: CSQA, StrategyQA, Big-bench Effort (Date, Sports), SayCan
・Symbolic Reasoning: Last Letter concatenation, Coin Flip
・Last Letter concatnation: 名前の単語のlast wordをconcatするタスク（"Amy Brown" -> "yn"）
・Coin Flip: コインをひっくり返す、 あるいはひっくり返さない動作の記述の後に、コインが表向きであるかどうかをモデルに回答するよう求めるタスク
math word problem benchmark
・モデルのサイズが大きくなるにつれ性能が大きく向上（emergent ability）することがあることがわかる
・言い換えるとCoTは<100Bのモデルではパフォーマンスに対してインパクトを与えない
・モデルサイズが小さいと、誤ったCoTを生成してしまうため
・複雑な問題になればなるほど、CoTによる恩恵が大きい
・ベースラインの性能が最も低かったGSM8Kでは、パフォーマンスの2倍向上しており、1 stepのreasoningで解決できるSingleOpやMAWPSでは、性能の向上幅が小さい
・Task specificなモデルをfinetuningした以前のSoTAと比較してcomparable, あるいはoutperformしている
・
Ablation Study
CoTではなく、他のタイプのpromptingでも同じような効果が得られるのではないか？という疑問に回答するために、3つのpromptingを実施し、CoTと性能比較した：
・Equation Only: 回答するまえに数式を記載するようなprompt
・promptの中に数式が書かれているから性能改善されているのでは？という疑問に対する検証
・=> GSM8Kによる結果を見ると、equation onlyでは性能が低かった。これは、これは数式だけでreasoning stepsを表現できないことに起因している
・Variable compute only: dotのsequence (...) のみのprompt
・CoTは難しい問題に対してより多くの計算（intermediate token）をすることができているからでは？という疑問に対する検証
・variable computationとCoTの影響を分離するために、dotのsequence (...) のみでpromptingする方法を検証
・=> 結果はbaselineと性能変わらず。このことから、variableの計算自体が性能向上に寄与しているわけではないことがわかる。
・Chain of Thought after answer: 回答の後にCoTを出力するようなprompting
・単にpretrainingの際のrelevantな知識にアクセスしやすくなっているだけなのでは？という疑問を検証
・=> baselineと性能は変わらず、単に知識を活性化させるだけでは性能が向上しないことがわかる。
CoTのロバスト性
人間のAnnotatorにCoTを作成させ、それらを利用したCoTpromptingとexamplarベースな手法によって性能がどれだけ変わるかを検証。standard promptingを全ての場合で上回る性能を獲得した。このことから、linguisticなstyleにCoTは影響を受けていないことがわかる。
commonsense reasoning
全てのデータセットにおいて、CoTがstandard promptingをoutperformした。
Symbolic Reasoning
in-domain test setとout-of-domain test setの2種類を用意した。前者は必要なreasoning stepがfew-shot examplarと同一のもの、後者は必要なreasoning stepがfew-shot examplarよりも多いものである。
CoTがStandard proimptingを上回っている。特に、standard promptingではOOV test setではモデルをスケールさせても性能が向上しなかったのに対し、CoTではより大きなgainを得ている。このことから、CoTにはreasoning stepのlengthに対しても汎化能力があることがわかる。
#Article #NLP #LanguageModel #Slide #Attack Issue Date: 2025-07-23 プロンプトインジェクション2.0 : 進化する防御機構とその回避手法, yuasa, 2025.07 #Article #Tutorial #NLP Issue Date: 2024-11-13 LLM Prompt Tuning Playbook, 2024.11 Comment・1462 も参照のこと #Article #NLP #LanguageModel #Repository Issue Date: 2024-10-20 Prompt-Engineering-Guide, DAIR.AI CommentLLMのsettingから、few-shot, self-consistencyなどのprompting技術、さまざまなタスクの実例などが網羅的にまとまっている #Article #NLP #LanguageModel #Post Issue Date: 2024-09-08 A few prompt engineering tips that Ilya Sutskever picked up at OpenAI, Ilya Sutskever, 2024.09 #Article #ComputerVision #NLP #MulltiModal #AutomaticPromptEngineering Issue Date: 2023-12-01 multimodal-maestro CommentLarge Multimodal Model (LMM)において、雑なpromptを与えるても自動的に良い感じoutputを生成してくれるっぽい？
以下の例はリポジトリからの引用であるが、この例では、"Find dog." という雑なpromptから、画像中央に位置する犬に[9]というラベルを与えました、というresponseを得られている。pipelineとしては、Visual Promptに対してまずSAMを用いてイメージのsegmentationを行い、各セグメントにラベルを振る。このラベルが振られた画像と、"Find dog." という雑なpromptを与えるだけで良い感じに処理をしてくれるようだ。
#Article #NLP #LanguageModel #Blog Issue Date: 2023-10-29 LLMのプロンプト技術まとめ Commentざっと見たが現時点で主要なものはほぼ含まれているのでは、という印象
実際のプロンプト例が載っているので、理解しやすいかもしれない。 #Article #NLP #AutomaticPromptEngineering Issue Date: 2023-10-13 日本語LLMベンチマークと自動プロンプトエンジニアリング Comment面白かった。特に、promptingによってrinnaとcyberのLLMの順位が逆転しているのが興味深かった。GAを使ったプロンプトチューニングは最近論文も出ていたが、日本語LLMで試されているのは面白かった。 #Article #NLP #LanguageModel #Chain-of-Thought #Faithfulness Issue Date: 2023-07-23 Measuring Faithfulness in Chain-of-Thought Reasoning, Anthropic, 2023 Summary大規模言語モデル（LLMs）は、Chain-of-Thought（CoT）推論を生成することで質問に答える性能を向上させるが、その推論が実際の推論を忠実に表しているかは不明である。本研究では、CoT推論の忠実さを調査し、CoTに介入することでモデルの予測がどのように変化するかを調べる。結果は、モデルのサイズやタスクによってCoTの忠実さが異なることを示唆している。 #Article #Tutorial #NLP #LanguageModel #Blog Issue Date: 2023-05-12 Prompt Engineering vs. Blind Prompting, 2023 Commentexperimentalな手法でprompt engineeringする際のoverview
RePhrase,StepBack,Explain,Summalize-User,Recency-Focusedが、様々なモデル、データセット、ユーザの特性（Light, Heavy)において安定した性能を示しており（少なくともベースラインからの性能の劣化がない）、model agnosticに安定した性能を発揮できるpromptingが存在することが明らかになった。一方、Phi-4, nova-liteについてはBaselineから有意に性能が改善したPromptingはなかった。これはモデルは他のモデルよりもそもそもの予測性能が低く、複雑なinstructionを理解する能力が不足しているため、Promptデザインが与える影響が小さいことが示唆される。
特定のモデルでのみ良い性能を発揮するPromptingも存在した。たとえばRe-Reading, Echoは、Llama3.3-70Bでは性能が改善したが、gpt-4.1-mini, gpt-4o-miniでは性能が悪化した。ReActはgpt-4.1-miniとLlamd3.3-70Bで最高性能を達成したが、gpt-4o-miniでは最も性能が悪かった。
NLPにおいて一般的に利用されるprompting、RolePlay, Mock, Plan-Solve, DeepBreath, Emotion, Step-by-Stepなどは、推薦のAcc.を改善しなかった。このことより、ユーザの嗜好を捉えることが重要なランキングタスクにおいては、これらプロンプトが有効でないことが示唆される。
続いて、LLMやデータセットに関わらず高い性能を発揮するpromptingをlinear mixed-effects model（ランダム効果として、ユーザ、LLM、メトリックを導入し、これらを制御する項を線形回帰に導入。promptingを固定効果としAccに対する寄与をfittingし、多様な状況で高い性能を発揮するPromptを明らかにする)によって分析した結果、ReAct, Rephrase, Step-Backが有意に全てのデータセット、LLMにおいて高い性能を示すことが明らかになった。
Subjective Taskでは、Reasoningモデルのように自動的にCoTのpathwayを決めるのは困難で、手動でpathwayを記述するのはチャレンジングで一貫性を欠くとした上で、複数の視点を組み合わせたPrompting（direct perspective, role-perspective, third-person perspectivfe）を実施し、最もConfidenceの高いanswerを採用することでこの課題に対処すると主張している。イントロしか読めていないが、自動的にCoTのpathwayを決めるのも手動で決めるのも難しいという風にイントロで記述されているが、手法自体が最終的に3つの視点から回答を生成させるという枠組みに則っている（つまりSubjective Taskを解くための形式化できているので、自動的な手法でもできてしまうのではないか？と感じた）ので、イントロで記述されている主張の”難しさ”が薄れてしまっているかも・・・？と感じた。論文が解こうとしている課題の”難しさ”をサポートする材料がもっとあった方がよりmotivationが分かりやすくなるかもしれない、という感想を持った。 #ComputerVision #Analysis #Pocket Issue Date: 2025-08-25 [Paper Note] As Generative Models Improve, People Adapt Their Prompts, Eaman Jahani+, arXiv'24 Summaryオンライン実験で1893人の参加者を対象に、DALL-E 2とDALL-E 3のプロンプトの重要性の変化を調査。DALL-E 3を使用した参加者は、DALL-E 2よりも高いパフォーマンスを示し、これは技術的能力の向上とプロンプトの質の変化によるもの。特に、DALL-E 3の参加者はより長く、意味的に類似したプロンプトを作成。プロンプト修正機能を持つDALL-E 3はさらに高いパフォーマンスを示したが、その利点は減少。結果として、モデルの進化に伴い、プロンプトも適応されることが示唆される。 Comment元ポスト:https://x.com/dair_ai/status/1959644116305748388?s=46&t=Y6UuIHB0Lv0IpmFAjlc2-Q #Survey #ComputerVision #Pocket #NLP #VisionLanguageModel Issue Date: 2025-08-07 [Paper Note] Visual Prompting in Multimodal Large Language Models: A Survey, Junda Wu+, arXiv'24 Summary本論文は、マルチモーダル大規模言語モデル（MLLMs）における視覚的プロンプト手法の包括的な調査を行い、視覚的プロンプトの生成や構成的推論、プロンプト学習に焦点を当てています。既存の視覚プロンプトを分類し、自動プロンプト注釈の生成手法を議論。視覚エンコーダとバックボーンLLMの整合性を向上させる手法や、モデル訓練と文脈内学習による視覚的プロンプトの理解向上についても述べています。最後に、MLLMsにおける視覚的プロンプト手法の未来に関するビジョンを提示します。 #Pocket #NLP #LanguageModel #AES(AutomatedEssayScoring) #AIED Issue Date: 2025-07-29 [Paper Note] The Impact of Example Selection in Few-Shot Prompting on Automated Essay Scoring Using GPT Models, Lui Yoshida, AIED'24 Summary本研究では、GPTモデルを用いた少数ショットプロンプティングにおける例の選択が自動エッセイ採点（AES）のパフォーマンスに与える影響を調査。119のプロンプトを用いて、GPT-3.5とGPT-4のモデル間でのスコア一致を二次重み付きカッパ（QWK）で測定。結果、例の選択がモデルによって異なる影響を及ぼし、特にGPT-3.5はバイアスの影響を受けやすいことが判明。慎重な例の選択により、GPT-3.5が一部のGPT-4モデルを上回る可能性があるが、GPT-4は最も高い安定性とパフォーマンスを示す。これにより、AESにおける例の選択の重要性とモデルごとのパフォーマンス評価の必要性が強調される。 #Analysis #Pocket #NLP #LanguageModel Issue Date: 2024-11-27 Does Prompt Formatting Have Any Impact on LLM Performance?, Jia He+, arXiv'24 Summaryプロンプト最適化はLLMの性能に重要であり、異なるプロンプトテンプレートがモデルの性能に与える影響を調査。実験では、GPT-3.5-turboがプロンプトテンプレートによってコード翻訳タスクで最大40%変動する一方、GPT-4はより堅牢であることが示された。これにより、固定プロンプトテンプレートの再考が必要であることが強調された。 Comment（以下、個人の感想です）
本文のみ斜め読みして、Appendixは眺めただけなので的外れなことを言っていたらすみません。
まず、実務上下記知見は有用だと思いました:
・プロンプトのフォーマットによって性能に大きな差がある
・より大きいモデルの方がプロンプトフォーマットに対してロバスト
ただし、フォーマットによって性能差があるというのは経験的にある程度LLMを触っている人なら分かることだと思うので、驚きは少なかった。
個人的に気になる点は、学習データもモデルのアーキテクチャもパラメータ数も分からないGPT3.5, GPT4のみで実験をして「パラメータサイズが大きい方がロバスト」と結論づけている点と、もう少し深掘りして考察したらもっとおもしろいのにな、と感じる点です。
実務上は有益な知見だとして、では研究として見たときに「なぜそうなるのか?」というところを追求して欲しいなぁ、という感想を持ちました。
たとえば、「パラメータサイズが大きいモデルの方がフォーマットにロバスト」と論文中に書かれているように見えますが、
それは本当にパラメータサイズによるものなのか？学習データに含まれる各フォーマットの割合とか（これは事実はOpenAIの中の人しか分からないので、学習データの情報がある程度オープンになっているOpenLLMでも検証するとか）、評価するタスクとフォーマットの相性とか、色々と考察できる要素があるのではないかと思いました。
その上で、大部分のLLMで普遍的な知見を見出した方が研究としてより面白くなるのではないか、と感じました。
・1267 #NLP #LanguageModel #Chain-of-Thought Issue Date: 2024-09-29 Logic-of-Thought: Injecting Logic into Contexts for Full Reasoning in Large Language Models, Tongxuan Liu+, N_A, arXiv'24 SummaryLogic-of-Thought（LoT）プロンプティングを提案し、命題論理を用いて入力から拡張された論理情報を生成。これにより、LLMsの論理推論能力を向上させ、既存のプロンプト手法と統合可能。実験により、LoTが5つの論理推論タスクで顕著な性能向上を示し、特にReClorで+4.35%、LogiQAで+5%、ProofWriterで+8%の改善を達成。 CommentSNSで話題になっているようだがGPT-3.5-TurboとGPT-4でしか比較していない上に、いつの時点のモデルかも記述されていないので、unreliableに見える
#Survey #NLP #LanguageModel Issue Date: 2024-09-02 The Prompt Report: A Systematic Survey of Prompting Techniques, Sander Schulhoff+, N_A, arXiv'24 Summary生成的人工知能（GenAI）システムのプロンプトに関する構造的理解を確立するため、プロンプト技術の分類法を提案し、33の語彙用語と58のテキスト専用プロンプト技術を提示。さらに、自然言語プレフィックスプロンプトに関する文献のメタ分析を実施。 CommentPromptingに関するサーベイ初期の手法からかなり網羅的に記述されているように見える。
たとえば、Few shot LearningとFew shot Promptingの違い、そもそもPromptingの定義、Examplarなど。 #Survey #Pocket #NLP #LanguageModel Issue Date: 2024-07-30 A Systematic Survey of Prompt Engineering in Large Language Models: Techniques and Applications, Pranab Sahoo+, N_A, arXiv'24 Summaryプロンプトエンジニアリングは、LLMsやVLMsの能力を拡張するための重要な技術であり、モデルのパラメータを変更せずにタスク固有の指示であるプロンプトを活用してモデルの効果を向上させる。本研究は、プロンプトエンジニアリングの最近の進展について構造化された概要を提供し、各手法の強みと制限について掘り下げることで、この分野をよりよく理解し、将来の研究を促進することを目的としている。 Comment
#Pocket #NLP #LanguageModel #Chain-of-Thought Issue Date: 2024-03-05 Chain-of-Thought Reasoning Without Prompting, Xuezhi Wang+, N_A, arXiv'24 SummaryLLMsの推論能力を向上させるための新しいアプローチに焦点を当てた研究が行われている。この研究では、LLMsがプロンプトなしで効果的に推論できるかどうかを検証し、CoT推論パスをデコーディングプロセスを変更することで引き出す方法を提案している。提案手法は、従来の貪欲なデコーディングではなく、代替トークンを調査することでCoTパスを見つけることができることを示しており、様々な推論ベンチマークで有効性を示している。 Comment以前にCoTを内部的に自動的に実施されるように事前学習段階で学習する、といった話があったと思うが、この研究はデコーディング方法を変更することで、promptingで明示的にinstructionを実施せずとも、CoTを実現するもの、ということだと思われる。
なぜ性能が向上するかというと、
1. LLMはAuporegressiveなモデルであり、bidirectionalなモデルではない。このため、forwardパスのみでは読解力に限界がある。（たとえば人間はしばしばテキストを読み返したりする）。そこで、一度目の読解で概要を理解し、二度目の読解でsalience partを読み込むといったような挙動を実現することで、より問題文に対するComprehensionが向上する。
2. LLMはしばしばpromptの重要な箇所の読解を欠落させてしまう。たとえば、793 では、promptのmiddle partを軽視する傾向があることが示されている。このような現象も軽減できると考えられる。
問題文の繰り返しは、3回までは性能が向上する。
ユーザの質問から、Verificationのための質問をplanningし、質問に対して独立に回答を得たうえでオリジナルの質問に対するaggreementを確認し、最終的に生成を実施するPrompting手法
評価
dataset
・Wikidata
・Wikipedia APIから自動生成した「“Who are some [Profession]s who were born in [City]?”」に対するQA pairs
・Goldはknowledge baseから取得
・全56 test questions
・Gold Entityが大体600程度ありLLMは一部しか回答しないので、precisionで評価
・Wiki category list
・QUEST datasetを利用 701
・回答にlogical operationが不要なものに限定して頭に"Name some"をつけて質問を生成
・"Name some Mexican animated horror films" or "Name some Endemic orchids of Vietnam"
・8個の回答を持つ55 test questionsを作成
・MultiSpanQA
・Reading Comprehensionに関するBenchmark dataset
・複数の独立した回答（回答は連続しないスパンから回答が抽出される）から構成される質問で構成
・特に、今回はclosed-book setting で実施
・すなわち、与えられた質問のみから回答しなければならず、知っている知識が問われる問題
・418のtest questsionsで、各回答に含まれる複数アイテムのspanが3 token未満となるようにした
・QA例:
・Q: Who invented the first printing press and in what year?
・A: Johannes Gutenberg, 1450.
評価結果
提案手法には、verificationの各ステップでLLMに独立したpromptingをするかなどでjoint, 2-step, Factored, Factor+Revisedの4種類のバリエーションがあることに留意。
・joint: 全てのステップを一つのpromptで実施
・2-stepは2つのpromptに分けて実施
・Factoredは各ステップを全て異なるpromptingで実施
・Factor+Revisedは異なるpromptで追加のQAに対するcross-checkをかける手法
結果を見ると、CoVEでhallucinationが軽減され、特にjointよりも2-step, factoredの方が高い性能を示すことがわかる。
#InformationRetrieval #LearningToRank #PairWise #NLP #LanguageModel #NAACL Issue Date: 2023-07-11 Large Language Models are Effective Text Rankers with Pairwise Ranking Prompting, Zhen Qin+, N_A, NAACL'24 SummaryLLMsを使用してドキュメントをランキングする際に、Pairwise Ranking Prompting（PRP）という新しい技術を提案する。PRPは、LLMsへの負荷を軽減し、最先端のランキングパフォーマンスを達成することができる。具体的には、20Bパラメータを持つFlan-UL2モデルに基づくPRPは、商用のGPT-4に基づく従来の手法を上回る結果を示した。さらに、PRPのバリアントを提案し、効率を改善することができることを示した。PRPは生成とスコアリングのLLM APIの両方をサポートし、入力の順序に対して無感度であることも示された。 Commentopen source LLMにおいてスタンダードなランキングタスクのベンチマークでSoTAを達成できるようなprompting技術を提案従来のランキングのためのpromptingはpoint-wiseとlist wiseしかなかったが、前者は複数のスコアを比較するためにスコアのcalibrationが必要だったり、OpenAIなどのAPIはlog probabilityを提供しないため、ランキングのためのソートができないという欠点があった。後者はinputのorderingに非常にsensitiveであるが、listのすべての組み合わせについてorderingを試すのはexpensiveなので厳しいというものであった。このため（古典的なlearning to rankでもおなじみや）pairwiseでサンプルを比較するランキング手法PRPを提案している。
PRPはペアワイズなのでorderを入れ替えて評価をするのは容易である。また、generation modeとscoring mode（outputしたラベルのlog probabilityを利用する; OpenLLMを使うのでlog probabilityを計算できる）の2種類を採用できる。ソートの方法についても、すべてのペアの勝敗からから単一のスコアを計算する方法（AllPair), HeapSortを利用する方法、LLMからのoutputを得る度にon the flyでリストの順番を正しくするSliding Windowの3種類を提案して比較している。
下表はscoring modeでの性能の比較で、GPT4に当時は性能が及んでいなかった20BのOpenLLMで近しい性能を達成している。
また、PRPがinputのorderに対してロバストなことも示されている。
https://twitter.com/drjimfan/status/1678460065811136512?s=46&t=5BO_qSlNBSEGSugyUlP5Hw
非常に重要な知見がまとめられている1. モデルはコンテキストのはじめと最後の情報をうまく活用でき、真ん中の情報をうまく活用できない
2. 長いコンテキストのモデルを使っても、コンテキストをより短いコンテキストのモデルよりもうまく考慮できるわけではない
3. モデルのパフォーマンスは、コンテキストが長くなればなるほど悪化する #NeuralNetwork #NLP #Chain-of-Thought #AutomaticPromptEngineering #NAACL Issue Date: 2023-04-25 Enhancing LLM Chain-of-Thought with Iterative Bootstrapping, Sun+, Xiamen University （w_ MSRA et al.）, NAACL'24 CommentZero shot CoTからスタートし、正しく問題に回答できるようにreasoningを改善するようにpromptをreviseし続けるループを回す。最終的にループした結果を要約し、それらをプールする。テストセットに対しては、プールの中からNshotをサンプルしinferenceを行う。
できそうだなーと思っていたけど、早くもやられてしまった実装: https://github.com/GasolSun36/Iter-CoTモチベーション: 既存のCoT Promptingの問題点
Inappropriate Examplars can Reduce Performance
まず、既存のCoT prompting手法は、sampling examplarがシンプル、あるいは極めて複雑な（hop-based criterionにおいて; タスクを解くために何ステップ必要かという情報; しばしば人手で付与されている？）サンプルをサンプリングしてしまう問題がある。シンプルすぎるサンプルを選択すると、既にLLMは適切にシンプルな回答には答えられるにもかかわらず、demonstrationが冗長で限定的になってしまう。加えて、極端に複雑なexampleをサンプリングすると、複雑なquestionに対しては性能が向上するが、シンプルな問題に対する正答率が下がってしまう。
続いて、demonstration中で誤ったreasoning chainを生成してしまうと、inference時にパフォーマンスが低下する問題がある。下図に示した通り、誤ったdemonstrationが増加するにつれて、最終的な予測性能が低下する傾向にある。
これら2つの課題は、現在のメインストリームな手法（questionを選択し、reasoning chainを生成する手法）に一般的に存在する。
556 , 555 のように推論時に適切なdemonstrationを選択するような取り組みは行われてきているが、test questionに対して推論するために、適切なexamplarsを選択するような方法は計算コストを増大させてしまう。
これら研究は誤った例の利用を最小限に抑えて、その悪影響を防ぐことを目指している。
一方で、この研究では、誤った例がLLMに対してcomplexityのlevelを提供し、貴重な学習をもたらすことができることを見出した。これは学生が難解だが回答可能な問題に取り組むことによって、問題解決スキルを向上させる方法に類似している。従って、誤った例を活用してLLMのパフォーマンスを向上させる方法を調査することは価値がある。
Large Language Models can self-Correct with Bootstrapping
Zero-Shot CoTでreasoning chainを生成し、誤ったreasoning chainを生成したpromptをLLMに推敲させ(self-correction)正しい出力が得られるようにする。こういったプロセスを繰り返し、correct sampleを増やすことでどんどん性能が改善していった。これに基づいて、IterCoTを提案。
IterCoT: Iterative Bootstrapping in Chain-of-Thought Prompting
IterCoTはweak bootstrappingとstrong bootstrappingによって構成される。
Weak bootstrapping
・Initialization
・Training setに対してZero-shot CoTを実施し、reasoning chainとanswerを得
・Bootstrapping
・回答が誤っていた各サンプルに対して、Revise-Promptを適用しLLMに誤りを指摘し、新しい回答を生成させる。
・回答が正確になるまでこれを繰り返す。
・Summarization
・正しい回答が得られたら、Summary-Promptを利用して、これまでの誤ったrationaleと、正解のrationaleを利用し、最終的なreasoning chain (Iter-CoT)を生成する。
・全体のcontextual informationが加わることで、LLMにとって正確でわかりやすいreasoning chainを獲得する。
・Inference
・questionとIter-Cotを組み合わせ、demonstration poolに加える
・inference時はランダムにdemonstraction poolからサンプリングし、In context learningに利用し推論を行う
Strong Bootstrapping
コンセプトはweak bootstrappingと一緒だが、Revise-Promptでより人間による介入を行う。具体的には、reasoning chainのどこが誤っているかを明示的に指摘し、LLMにreasoning chainをreviseさせる。
これは従来のLLMからの推論を必要としないannotationプロセスとは異なっている。何が違うかというと、人間によるannnotationをLLMの推論と統合することで、文脈情報としてreasoning chainを修正することができるようになる点で異なっている。実験
Manual-CoT 551 , Random-CoT 551, Auto-CoT 554 と比較。
Iter-CoTが11個のデータセット全てでoutperformした。
weak bootstrapingのiterationは4回くらいで頭打ちになった
また、手動でreasoning chainを修正した結果と、contextにannotation情報を残し、最後にsummarizeする方法を比較した結果、後者の方が性能が高かった。このため、contextの情報を利用しsummarizeすることが効果的であることがわかる。 #ComputerVision #Pocket #ImageSegmentation #In-ContextLearning Issue Date: 2023-11-23 Visual In-Context Prompting, Feng Li+, N_A, arXiv'23 Summary本研究では、ビジョン領域における汎用的なビジュアルインコンテキストプロンプティングフレームワークを提案します。エンコーダーデコーダーアーキテクチャを使用し、さまざまなプロンプトをサポートするプロンプトエンコーダーを開発しました。さらに、任意の数の参照画像セグメントをコンテキストとして受け取るように拡張しました。実験結果から、提案手法が非凡な参照および一般的なセグメンテーション能力を引き出し、競争力のあるパフォーマンスを示すことがわかりました。 CommentImage Segmentationには、ユーザが与えたプロンプトと共通のコンセプトを持つすべてのオブジェクトをセグメンテーションするタスクと、ユーザの入力の特定のオブジェクトのみをセグメンテーションするタスクがある。従来は個別のタスクごとに、特定の入力方法（Visual Prompt, Image Prompt）を前提とした手法や、個々のタスクを実施できるがIn-Context Promptしかサポートしていない手法しかなかったが、この研究では、Visual Prompt, Image Prompt, In-Context Promptをそれぞれサポートし両タスクを実施できるという位置付けの模様。また、提案手法ではストローク、点、ボックスといったユーザの画像に対する描画に基づくPromptingをサポートし、Promptingにおける参照セグメント数も任意の数指定できるとのこと。
I believe that System 2 Attention is fundamentally different in concept from prompt engineering techniques such as factual double-checking. Unlike ad-hoc prompt engineering or approaches that enrich the context by adding new facts through prompting, System 2 Attention aims to improve the model’s reasoning ability itself by mitigating the influence of irrelevant tokens. It does so by selectively generating a new context composed only of relevant tokens, in a way that resembles human System 2 thinking—that is, more objective and deliberate reasoning.
From today’s perspective, two years later, I would say that this concept is more closely aligned with what we now refer to as Context Engineering. Thank you. #Pocket #NLP #LanguageModel #Chain-of-Thought Issue Date: 2023-11-19 Contrastive Chain-of-Thought Prompting, Yew Ken Chia+, N_A, arXiv'23 Summary言語モデルの推論を改善するために、対照的なchain of thoughtアプローチを提案する。このアプローチでは、有効な推論デモンストレーションと無効な推論デモンストレーションの両方を提供し、モデルが推論を進める際にミスを減らすようにガイドする。また、自動的な方法を導入して対照的なデモンストレーションを構築し、汎化性能を向上させる。実験結果から、対照的なchain of thoughtが一般的な改善手法として機能することが示された。 #Pocket #NLP #LanguageModel #Chain-of-Thought #RAG(RetrievalAugmentedGeneration) Issue Date: 2023-11-17 Chain-of-Note: Enhancing Robustness in Retrieval-Augmented Language Models, Wenhao Yu+, N_A, arXiv'23 Summary検索補完言語モデル（RALM）は、外部の知識源を活用して大規模言語モデルの性能を向上させるが、信頼性の問題や知識の不足による誤った回答がある。そこで、Chain-of-Noting（CoN）という新しいアプローチを導入し、RALMの頑健性を向上させることを目指す。CoNは、順次の読み取りノートを生成し、関連性を評価して最終的な回答を形成する。ChatGPTを使用してCoNをトレーニングし、実験結果はCoNを装備したRALMが標準的なRALMを大幅に上回ることを示している。特に、ノイズの多いドキュメントにおいてEMスコアで平均+7.9の改善を達成し、知識範囲外のリアルタイムの質問に対する拒否率で+10.5の改善を達成している。 Comment一番重要な情報がappendixに載っている
CoNによって、ノイズがあった場合にゲインが大きい。
CoTはAutoregressiveな言語モデルに対して、コンテキストを自己生成したテキストで利用者の意図した方向性にバイアスをかけて補完させ、
利用者が意図した通りのアウトプットを最終的に得るためのテクニック、だと思っていて、
線形的だろうが非線形的だろうがどっちにしろCoTなのでは。 #Pocket #NLP #LanguageModel #Chain-of-Thought Issue Date: 2023-10-13 Meta-CoT: Generalizable Chain-of-Thought Prompting in Mixed-task Scenarios with Large Language Models, Anni Zou+, N_A, arXiv'23 Summary本研究では、大規模言語モデル（LLMs）を使用して、推論のためのチェーン・オブ・ソート（CoT）プロンプトを生成する方法を提案しています。従来のCoTの方法では、一般的なプロンプトや手作業デモンストレーションに依存していましたが、本研究では入力質問のタイプに基づいて自動的にプロンプトを生成するMeta-CoTを提案しています。Meta-CoTは、10のベンチマーク推論タスクで優れたパフォーマンスを示し、SVAMPでは最先端の結果を達成しました。また、分布外データセットでも安定性と汎用性が確認されました。 Comment色々出てきたがなんかもう色々組み合わせれば最強なんじゃね?って気がしてきた。
#Pocket #NLP #LanguageModel #Chain-of-Thought Issue Date: 2023-10-12 Take a Step Back: Evoking Reasoning via Abstraction in Large Language Models, Huaixiu Steven Zheng+, N_A, arXiv'23 SummaryStep-Back Promptingは、大規模言語モデル（LLMs）を使用して推論の手順をガイドするシンプルなプロンプティング技術です。この技術により、LLMsは具体的な詳細から高レベルの概念や基本原則を抽象化し、正しい推論経路をたどる能力を向上させることができます。実験により、Step-Back PromptingはSTEM、Knowledge QA、Multi-Hop Reasoningなどのタスクにおいて大幅な性能向上が観察されました。具体的には、MMLU Physics and Chemistryで7%、11%、TimeQAで27%、MuSiQueで7%の性能向上が確認されました。 Commentまた新しいのが出た
#Pocket #NLP #AutomaticPromptEngineering Issue Date: 2023-10-09 Promptbreeder: Self-Referential Self-Improvement Via Prompt Evolution, Chrisantha Fernando+, N_A, arXiv'23 Summary本研究では、Promptbreederという自己参照的な自己改善メカニズムを提案し、大規模言語モデル（LLM）の推論能力を向上させるための汎用的なプロンプト戦略を進化させる方法を示しています。Promptbreederは、LLMが自己参照的な方法で進化する変異プロンプトによって制御され、タスクプロンプトの集団を変異させて改善します。この手法は、算術や常識的な推論のベンチマークだけでなく、ヘイトスピーチ分類などの難しい問題に対しても優れた性能を発揮します。 Comment詳細な解説記事: https://aiboom.net/archives/56319APEとは異なり、GAを使う。突然変異によって、予期せぬ良いpromptが生み出されるかも…？ #Pocket #NLP #AutomaticPromptEngineering Issue Date: 2023-10-09 Enhancing Zero-Shot Chain-of-Thought Reasoning in Large Language Models through Logic, Xufeng Zhao+, N_A, arXiv'23 Summary大規模言語モデルの進歩は驚異的だが、多段階の推論には改善の余地がある。大規模言語モデルは知識を持っているが、推論には一貫性がなく、幻覚を示すことがある。そこで、Logical Chain-of-Thought（LogiCoT）というフレームワークを提案し、論理による推論パラダイムの効果を示した。 Commentまーた新しいX of Thoughtが出た。必要そうなら読む。 #GraphBased #Pocket #NLP #AutomaticPromptEngineering Issue Date: 2023-10-09 Graph Neural Prompting with Large Language Models, Yijun Tian+, N_A, arXiv'23 Summary本研究では、大規模言語モデル（LLMs）を知識グラフと組み合わせるための新しい手法であるGraph Neural Prompting（GNP）を提案しています。GNPは、標準的なグラフニューラルネットワークエンコーダやクロスモダリティプーリングモジュールなどの要素から構成されており、異なるLLMのサイズや設定において、常識的な推論タスクやバイオメディカル推論タスクで優れた性能を示すことが実験によって示されました。 Comment以下elvis氏のツイートの意訳
事前学習されたLLMがKGから有益な知識を学習することを支援する手法を提案。
元ツイート: https://arxiv.org/abs/2309.15427
しっかり論文を読んでいないが、freezeしたLLMがあった時に、KGから求めたGraph Neural Promptを元のテキストと組み合わせて、新たなLLMへの入力を生成し利用する手法な模様。
Graph Neural Promptingでは、Multiple choice QAが入力された時に、その問題文や選択肢に含まれるエンティティから、KGのサブグラフを抽出し、そこから関連性のある事実や構造情報をエンコードし、Graph Neural Promptを獲得する。そのために、GNNに基づいたアーキテクチャに、いくつかの工夫を施してエンコードをする模様。
人間は新しい問題に取り組む時、過去に解いた類義の問題を振り返り、その経験を活用する。これをLLM上で実践できないか?というのがアイデア。
Analogical Promptingでは、問題を解く前に、適切なexamplarを自動生成（problemとsolution）させ、コンテキストとして利用する。
これにより、examplarは自己生成されるため、既存のCoTで必要なexamplarのラベリングや検索が不要となることと、解こうとしている問題に合わせてexamplarを調整し、推論に対してガイダンスを提供することが可能となる。
実験の結果、数学、コード生成、BIG-Benchでzero-shot CoT、few-shot CoTを上回った。
#Pocket #NLP #LanguageModel #Chain-of-Thought Issue Date: 2023-08-22 Graph of Thoughts: Solving Elaborate Problems with Large Language Models, Maciej Besta+, N_A, arXiv'23 Summary私たちは、Graph of Thoughts（GoT）というフレームワークを紹介しました。これは、大規模言語モデル（LLMs）のプロンプティング能力を進化させるもので、任意のグラフとしてモデル化できることが特徴です。GoTは、思考の組み合わせやネットワーク全体の本質の抽出、思考の強化などを可能にします。さまざまなタスクで最先端の手法に比べて利点を提供し、LLMの推論を人間の思考に近づけることができます。 CommentChain of Thought 551
=> Self-consistency 558
=> Thought Decomposition 1013
=> Tree of Thoughts 684 Tree of Thought 1015
=> Graph of Thought #Pocket #NLP #LanguageModel Issue Date: 2023-08-12 Metacognitive Prompting Improves Understanding in Large Language Models, Yuqing Wang+, N_A, arXiv'23 Summary本研究では、LLMsにメタ認知プロンプト（MP）を導入し、人間の内省的な推論プロセスを模倣することで、理解能力を向上させることを目指しています。実験結果は、MPを備えたPaLMが他のモデルに比べて優れたパフォーマンスを示しており、MPが既存のプロンプト手法を上回ることを示しています。この研究は、LLMsの理解能力向上の可能性を示し、人間の内省的な推論を模倣することの利点を強調しています。 CommentCoTより一貫して性能が高いので次のデファクトになる可能性あり
#Pocket #NLP #LanguageModel Issue Date: 2023-08-07 Do Multilingual Language Models Think Better in English?, Julen Etxaniz+, N_A, arXiv'23 Summaryself-translateは、マルチリンガル言語モデルの少数ショット翻訳能力を活用する新しいアプローチであり、外部の翻訳システムの必要性を克服する。実験結果は、self-translateが直接推論を上回る性能を示し、非英語の言語でプロンプトされた場合にも有効であることを示している。コードはhttps://github.com/juletx/self-translateで利用可能。 Comment参考: https://twitter.com/imai_eruel/status/1687735268311511040?s=46&t=Y6UuIHB0Lv0IpmFAjlc2-Q
10種類のデータセットで試した結果、バッチにしても性能は上がったり下がったりしている。著者らは類似した性能が出ているので、コスト削減になると結論づけている。Batch sizeが大きくなるに連れて性能が低下し、かつタスクの難易度が高いとパフォーマンスの低下が著しいことが報告されている。また、contextが長ければ長いほど、バッチサイズを大きくした際のパフォーマンスの低下が著しい。 #Survey #NLP #LanguageModel #Reasoning Issue Date: 2023-07-18 Reasoning with Language Model Prompting: A Survey, ACL'23 Summary本論文では、推論に関する最新の研究について包括的な調査を行い、初心者を支援するためのリソースを提供します。また、推論能力の要因や将来の研究方向についても議論します。リソースは定期的に更新されています。 #NaturalLanguageGeneration #Controllable #NLP Issue Date: 2023-07-15 Tailor: A Soft-Prompt-Based Approach to Attribute-Based Controlled Text Generation, ACL'23 Summary属性ベースの制御されたテキスト生成（CTG）では、望ましい属性を持つ文を生成することが目指されている。従来の手法では、ファインチューニングや追加の属性分類器を使用していたが、ストレージと推論時間の増加が懸念されていた。そこで、本研究では効率的なパラメータを使用した属性ベースのCTGを提案している。具体的には、各属性を事前学習された連続ベクトルとして表現し、固定された事前学習言語モデルをガイドして属性を満たす文を生成する。さらに、2つの解決策を提供して、組み合わせを強化している。実験の結果、追加のトレーニングパラメータのみで効果的な改善が実現できることが示された。 #Survey #LanguageModel Issue Date: 2023-07-11 A Survey of Large Language Models, Wayne Xin Zhao+, N_A, arXiv'23 Summary言語モデリングの進化により、大規模言語モデル（LLM）が注目されている。LLMは、事前学習、適応調整、利用、容量評価の4つの側面に焦点を当てて研究されており、AIアルゴリズムの開発と使用方法に革新をもたらす可能性がある。本調査では、LLMの最近の進展と将来の方向性についてレビューし、残された課題についても議論する。 Comment現状で最も詳細なLLMのサーベイ
600個のリファレンス、LLMのコレクション、promptingのtips、githubリポジトリなどがまとめられている #Pocket #NLP #LanguageModel Issue Date: 2023-05-20 Tree of Thoughts: Deliberate Problem Solving with Large Language Models, Shunyu Yao+, N_A, arXiv'23 Summary言語モデルの推論には制限があり、探索や戦略的先読みが必要なタスクには不十分である。そこで、Tree of Thoughts（ToT）という新しいフレームワークを導入し、Chain of Thoughtアプローチを一般化して、意思決定を行うことができるようにした。ToTにより、言語モデルは複数の異なる推論パスを考慮して、次の行動を決定することができる。ToTは、Game of 24、Creative Writing、Mini Crosswordsなどのタスクにおいて、言語モデルの問題解決能力を大幅に向上させることができることを示している。 CommentSelf Concistencyの次
Non trivialなプランニングと検索が必要な新たな3つのタスクについて、CoT w/ GPT4の成功率が4%だったところを、ToTでは74%を達成
論文中の表ではCoTのSuccessRateが40%と書いてあるような?
↑のToM Questionのシナリオと問題
Scenario: "The morning of the high school dance Sarah placed her high heel shoes under her dress and then went shopping. That afternoon, her sister borrowed the shoes and later put them under Sarah's bed."
Question: When Sarah gets ready, does she assume her shoes are under her dress?
しかし、Zero shot CoTのようなstep by step thinking, CoTを適切に行うことで、OpenAIの直近3つのモデルのAccuracyが80%を超えた。特に、GPT4は100％のAccuracyを達成。人間は87％だった。
この結果は、少なくとのこの論文でテストしたドメインではLLMのsocial reasoningのパフォーマンスをどのようにブーストするかを示しており、LLMのbehaviorは複雑でsensitiveであることを示唆している。 #NLP #LanguageModel Issue Date: 2023-04-28 Exploring the Curious Case of Code Prompts, Zhang+, University of Pennsylvania, arXiv'23 CommentコードベースのLLMに対して、reasoningタスクを解かせる際には、promptもコードにすると10パーセント程度性能上がる場合があるよ、という研究。
ただし、平均的にはテキストプロンプトの方が良く、一部タスクで性能が改善する、という温度感な模様
コードベースのモデルをtextでinstruction tuningしている場合でも、効果があるタスクがある。
#NLP
#LanguageModel
#QuestionAnswering
#Chain-of-Thought
Issue Date: 2023-04-28
Answering Questions by Meta-Reasoning over Multiple Chains of Thought, Yoran+, Tel Aviv University （w_ Allen Institute for AI）, arXiv'23
Commentself-consistency 558 のようなvoting basedなアルゴリズムは、複数のCoTのintermediate stepを捨ててしまい、結果だけを採用するが、この研究は複数のCoTの中からquestionに回答するために適切なfactual informationを抽出するMeta Reasonerを導入し、複数のCoTの情報を適切に混在させて適切な回答を得られるようにした。
7個のMulti Hop QAデータでstrong baselineをoutperformし、人間が回答をverificationするための高品質な説明を生成できることを示した。
#NeuralNetwork
#NLP
#LanguageModel
#Chain-of-Thought
Issue Date: 2023-04-27
Large Language Models are Zero-Shot Reasoners, Kojima+, University of Tokyo, NeurIPS'22
CommentZero-Shot CoT (Let's think step-by-step.)論文
Zero-Shot-CoTは2つのステップで構成される：
・STEP1: Reasoning Extraction
・元のquestionをxとし、zero-shot-CoTのtrigger sentenceをtとした時に、テンプレート "Q: [X]. A. [T]" を用いてprompt x'を作成
・このprompt x'によって得られる生成テキストzはreasoningのrationaleとなっている。
・STEP2: Answer Extraction
・STEP1で得られたx'とzを用いて、テンプレート "[X'] [Z] [A]" を用いてpromptを作成し、quiestionに対する回答を得る
・このとき、Aは回答を抽出するためのtrigger sentenceである。
・Aはタスクに応じて変更するのが効果的であり、たとえば、multi-choice QAでは "Therefore, among A through E, the answer is" といったトリガーを用いたり、数学の問題では "Therefore, the answer (arabic numerals) is" といったトリガーを用いる。
実験結果
表中の性能指標の左側はタスクごとにAnswer Triggerをカスタマイズしたもので、右側はシンプルに"The answer is"をAnswer Triggerとした場合。Zero-shot vs. Zero-shot-CoTでは、Zero-Shot-CoTが多くのb現地マークにおいて高い性能を示している。ただし、commonsense reasoningではperformance gainを得られなかった。これは 551 で報告されている通り、commonsense reasoningタスクでは、Few-Shot CoTでもLambda135Bで性能が向上せず、Palm540Bで性能が向上したように、モデルのparameter数が足りていない可能性がある（本実験では17種類のモデルを用いているが、特に注釈がなければtext-davinci-002を利用した結果）。
他ベースラインとの比較
他のベースラインとarithmetic reasoning benchmarkで性能比較した結果。Few-Shot-CoTには勝てていないが、standard Few-shot Promptingtを大幅に上回っている。
zero-shot reasoningにおけるモデルサイズの影響
さまざまな言語モデルに対して、zero-shotとzero-shot-CoTを実施した場合の性能比較。551 と同様にモデルサイズが小さいとZero-shot-CoTによるgainは得られないが、モデルサイズが大きくなると一気にgainが大きくなる。
Zero-shot CoTにおけるpromptの選択による影響
input promptに対するロバスト性を確認した。instructiveカテゴリ（すなわち、CoTを促すトリガーであれば）性能が改善している。特に、どのようなsentenceのトリガーにするかで性能が大きくかわっている。今回の実験では、"Let's think step by step"が最も高い性能を占め最多。
Few-shot CoTのprompt選択における影響
CommonsenseQAのexampleを用いて、AQUA-RAT, MultiArithをFew-shot CoTで解いた場合の性能。どちらのケースもドメインは異なるが、前者は回答のフォーマットは共通である。異なるドメインでも、answer format（multiple choice）の場合、ドメインが異なるにもかかわらず、zero-shotと比較して性能が大幅に向上した。一方、answer formatが異なる場合はperformance gainが小さい。このことから、LLMはtask自体よりも、exampleにおけるrepeated formatを活用していることを示唆している。また、CommonSennseをExamplarとして用いたFew-Shot-CoTでは、どちらのデータセットでもZero-Shot-CoTよりも性能が劣化している。つまり、Few-Shot-CoTでは、タスク特有のサンプルエンジニアリングが必要であることがわかる（一方、Zero-shot CoTではそのようなエンジニアリングは必要ない）。
#NeuralNetwork #NLP #Zero/FewShotPrompting #Chain-of-Thought #NeurIPS Issue Date: 2023-04-27 Chain of thought prompting elicits reasoning in large language models, Wei+, Google Research, NeurIPS'22 CommentChain-of-Thoughtを提案した論文。CoTをする上でパラメータ数が100B未満のモデルではあまり効果が発揮されないということは念頭に置いた方が良さそう。
先行研究では、reasoningが必要なタスクの性能が低い問題をintermediate stepを明示的に作成し、pre-trainedモデルをfinetuningすることで解決していた。しかしこの方法では、finetuning用の高品質なrationaleが記述された大規模データを準備するのに多大なコストがかかるという問題があった。
このため、few-shot promptingによってこの問題を解決することが考えられるが、reasoning能力が必要なタスクでは性能が悪いという問題あがった。そこで、両者の強みを組み合わせた手法として、chain-of-thought promptingは提案された。CoTによる実験結果
以下のベンチマークを利用
・math word problem: GSM8K, SVAMP, ASDiv, AQuA, MAWPS
・commonsense reasoning: CSQA, StrategyQA, Big-bench Effort (Date, Sports), SayCan
・Symbolic Reasoning: Last Letter concatenation, Coin Flip
・Last Letter concatnation: 名前の単語のlast wordをconcatするタスク（"Amy Brown" -> "yn"）
・Coin Flip: コインをひっくり返す、 あるいはひっくり返さない動作の記述の後に、コインが表向きであるかどうかをモデルに回答するよう求めるタスク
math word problem benchmark
・モデルのサイズが大きくなるにつれ性能が大きく向上（emergent ability）することがあることがわかる
・言い換えるとCoTは<100Bのモデルではパフォーマンスに対してインパクトを与えない
・モデルサイズが小さいと、誤ったCoTを生成してしまうため
・複雑な問題になればなるほど、CoTによる恩恵が大きい
・ベースラインの性能が最も低かったGSM8Kでは、パフォーマンスの2倍向上しており、1 stepのreasoningで解決できるSingleOpやMAWPSでは、性能の向上幅が小さい
・Task specificなモデルをfinetuningした以前のSoTAと比較してcomparable, あるいはoutperformしている
・
Ablation Study
CoTではなく、他のタイプのpromptingでも同じような効果が得られるのではないか？という疑問に回答するために、3つのpromptingを実施し、CoTと性能比較した：
・Equation Only: 回答するまえに数式を記載するようなprompt
・promptの中に数式が書かれているから性能改善されているのでは？という疑問に対する検証
・=> GSM8Kによる結果を見ると、equation onlyでは性能が低かった。これは、これは数式だけでreasoning stepsを表現できないことに起因している
・Variable compute only: dotのsequence (...) のみのprompt
・CoTは難しい問題に対してより多くの計算（intermediate token）をすることができているからでは？という疑問に対する検証
・variable computationとCoTの影響を分離するために、dotのsequence (...) のみでpromptingする方法を検証
・=> 結果はbaselineと性能変わらず。このことから、variableの計算自体が性能向上に寄与しているわけではないことがわかる。
・Chain of Thought after answer: 回答の後にCoTを出力するようなprompting
・単にpretrainingの際のrelevantな知識にアクセスしやすくなっているだけなのでは？という疑問を検証
・=> baselineと性能は変わらず、単に知識を活性化させるだけでは性能が向上しないことがわかる。
CoTのロバスト性
人間のAnnotatorにCoTを作成させ、それらを利用したCoTpromptingとexamplarベースな手法によって性能がどれだけ変わるかを検証。standard promptingを全ての場合で上回る性能を獲得した。このことから、linguisticなstyleにCoTは影響を受けていないことがわかる。
commonsense reasoning
全てのデータセットにおいて、CoTがstandard promptingをoutperformした。
Symbolic Reasoning
in-domain test setとout-of-domain test setの2種類を用意した。前者は必要なreasoning stepがfew-shot examplarと同一のもの、後者は必要なreasoning stepがfew-shot examplarよりも多いものである。
CoTがStandard proimptingを上回っている。特に、standard promptingではOOV test setではモデルをスケールさせても性能が向上しなかったのに対し、CoTではより大きなgainを得ている。このことから、CoTにはreasoning stepのlengthに対しても汎化能力があることがわかる。
#Article #NLP #LanguageModel #Slide #Attack Issue Date: 2025-07-23 プロンプトインジェクション2.0 : 進化する防御機構とその回避手法, yuasa, 2025.07 #Article #Tutorial #NLP Issue Date: 2024-11-13 LLM Prompt Tuning Playbook, 2024.11 Comment・1462 も参照のこと #Article #NLP #LanguageModel #Repository Issue Date: 2024-10-20 Prompt-Engineering-Guide, DAIR.AI CommentLLMのsettingから、few-shot, self-consistencyなどのprompting技術、さまざまなタスクの実例などが網羅的にまとまっている #Article #NLP #LanguageModel #Post Issue Date: 2024-09-08 A few prompt engineering tips that Ilya Sutskever picked up at OpenAI, Ilya Sutskever, 2024.09 #Article #ComputerVision #NLP #MulltiModal #AutomaticPromptEngineering Issue Date: 2023-12-01 multimodal-maestro CommentLarge Multimodal Model (LMM)において、雑なpromptを与えるても自動的に良い感じoutputを生成してくれるっぽい？
以下の例はリポジトリからの引用であるが、この例では、"Find dog." という雑なpromptから、画像中央に位置する犬に[9]というラベルを与えました、というresponseを得られている。pipelineとしては、Visual Promptに対してまずSAMを用いてイメージのsegmentationを行い、各セグメントにラベルを振る。このラベルが振られた画像と、"Find dog." という雑なpromptを与えるだけで良い感じに処理をしてくれるようだ。
#Article #NLP #LanguageModel #Blog Issue Date: 2023-10-29 LLMのプロンプト技術まとめ Commentざっと見たが現時点で主要なものはほぼ含まれているのでは、という印象
実際のプロンプト例が載っているので、理解しやすいかもしれない。 #Article #NLP #AutomaticPromptEngineering Issue Date: 2023-10-13 日本語LLMベンチマークと自動プロンプトエンジニアリング Comment面白かった。特に、promptingによってrinnaとcyberのLLMの順位が逆転しているのが興味深かった。GAを使ったプロンプトチューニングは最近論文も出ていたが、日本語LLMで試されているのは面白かった。 #Article #NLP #LanguageModel #Chain-of-Thought #Faithfulness Issue Date: 2023-07-23 Measuring Faithfulness in Chain-of-Thought Reasoning, Anthropic, 2023 Summary大規模言語モデル（LLMs）は、Chain-of-Thought（CoT）推論を生成することで質問に答える性能を向上させるが、その推論が実際の推論を忠実に表しているかは不明である。本研究では、CoT推論の忠実さを調査し、CoTに介入することでモデルの予測がどのように変化するかを調べる。結果は、モデルのサイズやタスクによってCoTの忠実さが異なることを示唆している。 #Article #Tutorial #NLP #LanguageModel #Blog Issue Date: 2023-05-12 Prompt Engineering vs. Blind Prompting, 2023 Commentexperimentalな手法でprompt engineeringする際のoverview