論文の概要: Learning to Reason via Program Generation, Emulation, and Search

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.16337v3
• Date: Sun, 03 Nov 2024 22:44:20 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-11-05 14:44:54.793575
• Title: Learning to Reason via Program Generation, Emulation, and Search
• Title（参考訳）: プログラム生成・エミュレーション・検索による推論学習
• Authors: Nathaniel Weir, Muhammad Khalifa, Linlu Qiu, Orion Weller, Peter Clark,
• Abstract要約: 言語モデル(LM)によるプログラム合成は、多くの推論能力を解放した。 すべての推論タスクは、コードとして容易に表現できるわけではない。例えば、常識的推論、道徳的意思決定、皮肉な理解を含むタスクである。 我々は,プログラム合成スキルをこのようなタスクに拡張するために,コード生成とエミュレートされた実行(CoGEX)を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 33.11955431589091
• License:
• Abstract: Program synthesis with language models (LMs) has unlocked a large set of reasoning abilities; code-tuned LMs have proven adept at generating programs that solve a wide variety of algorithmic symbolic manipulation tasks (e.g. word concatenation). However, not all reasoning tasks are easily expressible as code, e.g. tasks involving commonsense reasoning, moral decision-making, and sarcasm understanding. Our goal is to extend an LM's program synthesis skills to such tasks and evaluate the results via pseudo-programs, namely Python programs where some leaf function calls are left undefined. To that end, we propose, Code Generation and Emulated EXecution (CoGEX). CoGEX works by (1) training LMs to generate pseudo-programs, (2) teaching them to emulate their generated program's execution, including those leaf functions, allowing the LM's knowledge to fill in the execution gaps; and (3) using them to search over many programs to find an optimal one. To adapt the CoGEX model to a new task, we introduce a method for performing program search to find a single program whose pseudo-execution yields optimal performance when applied to all the instances of a given dataset. We show that our approach yields large improvements compared to standard in-context learning approaches on a battery of tasks, both algorithmic and soft reasoning. This result thus demonstrates that code synthesis can be applied to a much broader class of problems than previously considered. Our released dataset, fine-tuned models, and implementation can be found at \url{https://github.com/nweir127/CoGEX}.
• Abstract（参考訳）: 言語モデル(LM)によるプログラム合成は、様々な推論能力の集合を解き放ち、コードチューニングされたLMは、様々なアルゴリズム的記号操作タスク(例えば、単語の連結)を解くプログラムを生成することに長けていることが証明されている。 しかし、すべての推論タスクは、コードとして容易に表現できるわけではない。例えば、常識的推論、道徳的意思決定、皮肉な理解を含むタスク。 我々のゴールは、LMのプログラム合成スキルをそのようなタスクに拡張し、擬似プログラム、すなわちいくつかのリーフ関数呼び出しが未定義のままであるPythonプログラムを通じて結果を評価することである。 そのために、コード生成とエミュレートされた実行(CoGEX)を提案する。 CoGEXは(1)擬似プログラムを生成するためにLMを訓練し、(2)それらの葉機能を含むプログラムの実行をエミュレートするように教え、LMの知識が実行ギャップを埋めることを可能にする。 本稿では,CoGEXモデルを新しいタスクに適応させるため,与えられたデータセットのすべてのインスタンスに適用した場合に,擬似実行が最適な性能を示すプログラムを1つ探すプログラム探索を行う手法を提案する。 提案手法は,タスクのバッテリ上での標準的なコンテキスト内学習手法と比較して,アルゴリズム的推論とソフト推論の両方において大きな改善をもたらすことを示す。 この結果は、コード合成が以前考えられていたよりもはるかに幅広い問題に応用可能であることを証明している。 リリースしたデータセット、微調整されたモデル、実装は、 \url{https://github.com/nweir127/CoGEX}で確認できます。

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