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基于 LLM 的逻辑理论归纳学习:一种基于表达力梯度的分析

计算与语言 2025-01-15 v2 人工智能 计算机科学中的逻辑

摘要

本文提出了一种新颖的系统方法,在逻辑理论归纳学习中,结合来自形式推理引擎的反馈,分析大型语言模型(LLM)的能力与局限性。该分析根据规则依赖结构进行复杂度分级,从而能够量化特定推理挑战对 LLM 性能的影响。将 LLM 与形式方法相结合是自然语言处理领域一个极具前景的前沿方向,是提升模型推理可控性与可解释性的重要途径。特别是,在复杂的事实与规则集合上进行归纳学习,对当前的自回归模型提出了独特的挑战,因为它们缺乏显式的符号基础。尽管形式系统可以作为其补充,但 LLM 在归纳学习方面所展现出的特性尚未得到很好的理解与量化。实验结果表明,最大的 LLM 能够取得与 SOTA 归纳逻辑编程(ILP)系统基线相媲美的结果,同时也表明对 LLM 而言,追踪长谓词关系链是比理论复杂性更困难的障碍。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.16779,
  title  = {Inductive Learning of Logical Theories with LLMs: An Expressivity-Graded Analysis},
  author = {João Pedro Gandarela and Danilo S. Carvalho and André Freitas},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.16779},
  year   = {2025}
}