論文の概要: Is Your Model Thinking or Just Stagnating? PUMA: Diagnosing Reasoning Pathology via Phase-Momentum Alignment
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.17188v1
- Date: Sun, 19 Jul 2026 11:00:59 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-07-21 18:48:37.389603
- Title: Is Your Model Thinking or Just Stagnating? PUMA: Diagnosing Reasoning Pathology via Phase-Momentum Alignment
- Title(参考訳): モデル思考は単なる停滞か? PUMA : 相運動アライメントによる推論病理診断
- Abstract要約: テストタイムのスケーリングにより、大規模推論モデル(LRM)は、広範囲のチェーン・オブ・ソート(CoT)を介して複雑なタスクに取り組むことができる
本稿では,階層型診断アーキテクチャを用いたトレーニングフリーフレームワークPUMAを紹介する。
1.5Bから32BにまたがるLEMの実験では、PUMAは様々なベンチマークで常に最先端のベースラインを上回っている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 13.9489759632504
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Test-time scaling empowers Large Reasoning Models (LRMs) to tackle complex tasks via extensive Chain-of-Thought (CoT). However, this often induces the "overthinking" paradox, where redundant reasoning increases computational overhead without guaranteeing accuracy. Existing test-time efficiency optimization methods primarily fall into two categories: information-theoretic approaches, which are prone to "deceptive convergence" where low uncertainty masks hallucinations, and latent representation analyses, which are often post-hoc, lacking the real-time sensitivity for dynamic reasoning. To bridge this gap, we first posit the Phase-Momentum Alignment Hypothesis, asserting that reasoning correctness hinges on the temporal synchronization between geometric momentum and uncertainty resolution. We then theoretically formulate the Cognitive-Energy Model to characterize these dynamics through two orthogonal dimensions: Geometric Cognitive Effort, quantified by latent velocity and tortuosity, and Entropic Cognitive Uncertainty. To operationalize this, we introduce PUMA (Phase-Uncertainty Momentum Alignment), a training-free framework employing a tiered diagnostic architecture. By coupling lightweight phase monitoring with event-triggered geometric analysis, PUMA effectively distinguishes active exploration from passive stagnation, enabling precise interventions through adaptive truncation or corrective measures. Extensive experiments on LRMs spanning 1.5B to 32B demonstrate that PUMA consistently outperforms state-of-the-art baselines across diverse benchmarks, achieving a superior accuracy-efficiency trade-off and robust cross-domain generalization.
- Abstract(参考訳): テストタイムのスケーリングにより、大規模な推論モデル(LRM)が、広範なChain-of-Thought(CoT)を通じて複雑なタスクに取り組むことができる。
しかし、これはしばしば「過度に考える」パラドックスを引き起こし、冗長推論は精度を保証せずに計算オーバーヘッドを増大させる。
既存のテスト時間効率最適化手法は主に2つのカテゴリに分類される:情報理論的アプローチは、低不確実性マスクが幻覚を与える「知覚収束」の傾向があり、遅延表現解析は、しばしばポストホックであり、動的推論に対するリアルタイムの感度が欠如している。
このギャップを埋めるために、まず第一に、位相運動量と不確実性分解の間の時間的同期に基づいて、正しさの推論が正しいことを主張するフェーズ・モーメント・アライメント仮説を提唱する。
次に、理論的に認知エネルギーモデルを定式化し、2つの直交次元を通してこれらの力学を特徴づける:幾何学的認知的努力、潜時速度とトルティシティによる定量化、エントロピー的認知不確実性。
これを運用するために,階層型診断アーキテクチャを用いたトレーニングフリーフレームワークPUMA(Phase-Uncertainty Momentum Alignment)を導入する。
イベントトリガー型幾何解析と軽量位相モニタリングを結合することにより、PUMAは受動的停滞から能動的探索を効果的に区別し、適応的切り込みや修正措置による正確な介入を可能にする。
1.5Bから32BにまたがるLEMの広範な実験により、PUMAは様々なベンチマークで最先端のベースラインを一貫して上回り、精度の高いトレードオフと堅牢なクロスドメインの一般化を実現している。
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