論文の概要: Exploring LLM Reasoning Through Controlled Prompt Variations

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.02111v1
• Date: Wed, 02 Apr 2025 20:18:50 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-04-12 00:36:31.126662
• Title: Exploring LLM Reasoning Through Controlled Prompt Variations
• Title（参考訳）: プロンプト変動制御によるLDM推論の探索
• Authors: Giannis Chatziveroglou, Richard Yun, Maura Kelleher,
• Abstract要約: 我々は,4種類の急激な摂動に直面する場合,最先端モデルが論理的整合性と正当性を維持するかを評価する。 13個のオープンソースおよびクローズドソース LLM を用いて実験を行った結果,モデルコンテキストウィンドウ内に無関係なコンテキストを導入することで,性能が著しく低下することが判明した。 ある摂動は、明示的なプロンプトなしでも、必然的にチェーンオブ思考のような推論行動を引き起こす。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.9217021281095907
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: This study investigates the reasoning robustness of large language models (LLMs) on mathematical problem-solving tasks under systematically introduced input perturbations. Using the GSM8K dataset as a controlled testbed, we evaluate how well state-of-the-art models maintain logical consistency and correctness when confronted with four categories of prompt perturbations: irrelevant context, pathological instructions, factually relevant but non-essential context, and a combination of the latter two. Our experiments, conducted on thirteen open-source and closed-source LLMs, reveal that introducing irrelevant context within the model's context window significantly degrades performance, suggesting that distinguishing essential from extraneous details remains a pressing challenge. Surprisingly, performance regressions are relatively insensitive to the complexity of the reasoning task, as measured by the number of steps required, and are not strictly correlated with model size. Moreover, we observe that certain perturbations inadvertently trigger chain-of-thought-like reasoning behaviors, even without explicit prompting. Our findings highlight critical vulnerabilities in current LLMs and underscore the need for improved robustness against noisy, misleading, and contextually dense inputs, paving the way for more resilient and reliable reasoning in real-world applications.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,大規模言語モデル (LLM) の数学的問題解問題に対する系統的な入力摂動下でのロバスト性について検討した。 GSM8Kデータセットを制御テストベッドとして使用し、非関連コンテキスト、病理的指示、事実に関連があるが非意味なコンテキスト、および後者の2つの組み合わせの4つの急激な摂動のカテゴリに直面する場合、最先端のモデルが論理的一貫性と正当性を維持するかを評価する。 13のオープンソースおよびクローズドソース LLM で実施した実験により,モデルコンテキストウィンドウ内に無関係なコンテキストを導入することは,性能を著しく低下させることが明らかとなった。 驚くべきことに、性能回帰は、必要なステップ数によって測定されるように、推論タスクの複雑さに比較的敏感であり、モデルサイズと厳密に相関しない。 さらに, ある摂動が, たとえ明示的なプロンプトを伴わずとも, チェーン・オブ・オブ・シントのような推論行動を引き起こすことが観察された。 我々の発見は、現在のLLMの重大な脆弱性を浮き彫りにして、ノイズ、誤解を招くこと、文脈的に密接な入力に対する堅牢性の改善の必要性を強調し、現実世界のアプリケーションにおいてより弾力的で信頼性の高い推論の道を開いた。

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