論文の概要: Learning to Generate Research Idea with Dynamic Control

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2412.14626v1
• Date: Thu, 19 Dec 2024 08:28:18 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-12-20 18:44:16.055419
• Title: Learning to Generate Research Idea with Dynamic Control
• Title（参考訳）: 動的制御による研究思想生成の学習
• Authors: Ruochen Li, Liqiang Jing, Chi Han, Jiawei Zhou, Xinya Du,
• Abstract要約: 大規模言語モデル (LLM) は仮説や研究のアイデアを生み出すことを約束している。 SFT(Supervised Fine-Tuning)とRL(Reinforcement Learning)を組み合わせた2段階のアプローチによる新しいフレームワークを提案する。 本フレームワークは, 新規性, 実現可能性, 有効性の間のトレードオフを動的にナビゲートすることで, 高品質な成果を達成し, 研究アイデアに対するバランスのとれたアプローチを提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 21.30777644522451
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The rapid advancements in large language models (LLMs) have demonstrated their potential to accelerate scientific discovery, particularly in automating the process of research ideation. LLM-based systems have shown promise in generating hypotheses and research ideas. However, current approaches predominantly rely on prompting-based pre-trained models, limiting their ability to optimize generated content effectively. Moreover, they also lack the capability to deal with the complex interdependence and inherent restrictions among novelty, feasibility, and effectiveness, which remains challenging due to the inherent trade-offs among these dimensions, such as the innovation-feasibility conflict. To address these limitations, we for the first time propose fine-tuning LLMs to be better idea proposers and introduce a novel framework that employs a two-stage approach combining Supervised Fine-Tuning (SFT) and controllable Reinforcement Learning (RL). In the SFT stage, the model learns foundational patterns from pairs of research papers and follow-up ideas. In the RL stage, multi-dimensional reward modeling, guided by fine-grained feedback, evaluates and optimizes the generated ideas across key metrics. Dimensional controllers enable dynamic adjustment of generation, while a sentence-level decoder ensures context-aware emphasis during inference. Our framework provides a balanced approach to research ideation, achieving high-quality outcomes by dynamically navigating the trade-offs among novelty, feasibility, and effectiveness.
• Abstract（参考訳）: 大規模言語モデル(LLM)の急速な進歩は、科学的な発見を加速させる可能性を示しており、特に研究思想のプロセスを自動化する。 LLMベースのシステムは仮説や研究のアイデアを生み出すことを約束している。 しかし、現在のアプローチは主にプロンプトベースの事前訓練モデルに依存しており、生成されたコンテンツを効果的に最適化する能力を制限する。 さらに、イノベーションと実現可能性の衝突など、これらの領域に固有のトレードオフのために、新規性、実現可能性、有効性の間の複雑な相互依存や固有の制限を扱う能力も欠如している。 これらの制約に対処するため,我々はまず,より優れたアイデアの提案を行うための微調整 LLM を提案し,スーパービジョン・ファインチューニング (SFT) と制御可能な強化学習 (RL) を組み合わせた2段階のアプローチを採用した新しいフレームワークを提案する。 SFTの段階では、モデルは研究論文とフォローアップのアイデアから基礎的なパターンを学ぶ。 RLの段階では、細かいフィードバックによって導かれる多次元報酬モデリングは、主要なメトリクス間で生成されたアイデアを評価し、最適化する。 次元コントローラは生成を動的に調整し、文レベルのデコーダは推論中にコンテキスト対応の強調を保証します。 本フレームワークは, 新規性, 実現可能性, 有効性の間のトレードオフを動的にナビゲートすることで, 高品質な成果を達成し, 研究アイデアに対するバランスのとれたアプローチを提供する。

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