論文の概要: PRIME: Planning and Retrieval-Integrated Memory for Enhanced Reasoning

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2509.22315v2
• Date: Thu, 02 Oct 2025 20:44:56 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-10-06 12:05:48.029155
• Title: PRIME: Planning and Retrieval-Integrated Memory for Enhanced Reasoning
• Title（参考訳）: PRIME:強化推論のための計画と検索集約メモリ
• Authors: Hieu Tran, Zonghai Yao, Nguyen Luong Tran, Zhichao Yang, Feiyun Ouyang, Shuo Han, Razieh Rahimi, Hong Yu,
• Abstract要約: マルチエージェント推論フレームワークである textbfPRIME (Planning and Retrieval-Integrated Memory for Enhanced Reasoning) を導入する。 PRIME は textbfSystem 1 (高速で直感的な思考) と textbfSystem 2 (スローで思慮深い思考) を動的に統合する 本研究は,複雑な知識集約的推論を必要とする領域におけるLLMを改善するためのスケーラブルなソリューションとしてPRIMEを確立する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 14.578218338305875
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
• Abstract: Inspired by the dual-process theory of human cognition from \textit{Thinking, Fast and Slow}, we introduce \textbf{PRIME} (Planning and Retrieval-Integrated Memory for Enhanced Reasoning), a multi-agent reasoning framework that dynamically integrates \textbf{System 1} (fast, intuitive thinking) and \textbf{System 2} (slow, deliberate thinking). PRIME first employs a Quick Thinking Agent (System 1) to generate a rapid answer; if uncertainty is detected, it then triggers a structured System 2 reasoning pipeline composed of specialized agents for \textit{planning}, \textit{hypothesis generation}, \textit{retrieval}, \textit{information integration}, and \textit{decision-making}. This multi-agent design faithfully mimics human cognitive processes and enhances both efficiency and accuracy. Experimental results with LLaMA 3 models demonstrate that PRIME enables open-source LLMs to perform competitively with state-of-the-art closed-source models like GPT-4 and GPT-4o on benchmarks requiring multi-hop and knowledge-grounded reasoning. This research establishes PRIME as a scalable solution for improving LLMs in domains requiring complex, knowledge-intensive reasoning.
• Abstract（参考訳）: 人間の認知のデュアルプロセス理論に着想を得て, 高速・直感的思考(高速・直感的思考)と直感的思考(直観的思考)を動的に統合するマルチエージェント推論フレームワークである \textbf{PRIME} (Planning and Retrieval-Integrated Memory for Enhanced Reasoning)を紹介した。 PRIMEはまず、クイックシンキングエージェント(System 1)を使用して迅速な回答を生成する。もし不確実性が検出されたら、次に、構造化されたSystem 2推論パイプラインをトリガーし、 \textit{planning}, \textit{hypothesis generation}, \textit{retrieval}, \textit{information integration}, \textit{decision-making} の特殊エージェントからなる。 このマルチエージェント設計は人間の認知プロセスを忠実に模倣し、効率性と精度の両方を高める。 LLaMA 3 モデルによる実験結果から,PRIME はマルチホップおよび知識ベース推論を必要とするベンチマーク上で,GPT-4 や GPT-4o のような最先端のクローズドソースモデルと競合して動作可能であることが示された。 本研究は,複雑な知識集約的推論を必要とする領域におけるLLMを改善するためのスケーラブルなソリューションとしてPRIMEを確立する。

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