論文の概要: When More is Less: Understanding Chain-of-Thought Length in LLMs

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.07266v1
• Date: Tue, 11 Feb 2025 05:28:59 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-12 14:10:40.446256
• Title: When More is Less: Understanding Chain-of-Thought Length in LLMs
• Title（参考訳）: LLMにおけるチェーン・オブ・ソート長の理解
• Authors: Yuyang Wu, Yifei Wang, Tianqi Du, Stefanie Jegelka, Yisen Wang,
• Abstract要約: CoT推論は大規模言語モデル(LLM)の多段階推論能力を高める しかし、ほとんどのモデルやタスクでは、CoT長の増加は一貫して推論精度の向上につながりますか? 本稿では, 推論ステップの数が増加するにつれて, 性能は向上するが, 最終的には低下する,というニュアンスな関係を観察する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 53.77747102201451
• License:
• Abstract: Chain-of-thought (CoT) reasoning enhances the multi-step reasoning capabilities of large language models (LLMs) by breaking complex tasks into smaller, manageable sub-tasks. Researchers have been exploring ways to guide models to generate more complex CoT processes to improve the reasoning ability of LLMs, such as long CoT and the test-time scaling law. However, for most models and tasks, does an increase in CoT length consistently lead to improved reasoning accuracy? In this paper, we observe a nuanced relationship: as the number of reasoning steps increases, performance initially improves but eventually decreases. To understand this phenomenon, we provide a piece of evidence that longer reasoning processes are increasingly susceptible to noise. We theoretically prove the existence of an optimal CoT length and derive a scaling law for this optimal length based on model capability and task difficulty. Inspired by our theory, we conduct experiments on both synthetic and real world datasets and propose Length-filtered Vote to alleviate the effects of excessively long or short CoTs. Our findings highlight the critical need to calibrate CoT length to align with model capabilities and task demands, offering a principled framework for optimizing multi-step reasoning in LLMs.
• Abstract（参考訳）: CoT推論は、複雑なタスクをより小さく管理可能なサブタスクに分割することで、大規模言語モデル(LLM)の多段階推論能力を高める。 研究者は、長いCoTやテストタイムスケーリング法則のようなLLMの推論能力を改善するために、より複雑なCoTプロセスを生成するためのモデルをガイドする方法を模索してきた。 しかし、ほとんどのモデルやタスクでは、CoT長の増加は一貫して推論精度の向上につながりますか? 本稿では, 推論ステップの数が増加するにつれて, 性能は向上するが, 最終的には低下する,というニュアンスな関係を観察する。 この現象を理解するために、より長い推論プロセスがノイズに影響を受けやすいという証拠をいくつか提示する。 理論的には、最適なCoT長の存在を証明し、モデル能力とタスク難易度に基づいて、この最適長のスケーリング法則を導出する。 我々の理論に触発されて、我々は合成と実世界の両方のデータセットで実験を行い、過剰に長いCoTや短いCoTの効果を軽減するためにLongth-filtered Voteを提案する。 本研究は,LLMにおける多段階推論を最適化するための基本的フレームワークとして,モデル能力とタスク要求に合わせたCoT長の校正の必要性を強調した。

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