論文の概要: Interpreting Model Reasoning through Behavioral Counterfactuals
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.30630v1
- Date: Thu, 22 Oct 2026 02:53:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-24 02:08:44.193396
- Title: Interpreting Model Reasoning through Behavioral Counterfactuals
- Title(参考訳): 行動要因によるモデル推論の解釈
- Abstract要約: 本稿では,ある介入がモデル推論にどう影響するかを,行動的反事実を通して局所化し,分析する手法を提案する。
Gemma-4-E4B-itとDeepSeek-R1-0528-Qwen3-8Bのケーススタディにおいて、提案が言語的に認識されていない場合でもモデル推論にどのように影響するかを検討する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 29.031290303212163
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Faithfully understanding the internal process that occurs as models form their chain of thought is an important problem with the rise in model capabilities. However, this remains challenging due to the variance in sampled responses, making it difficult to isolate the effects of interventions and compare model reasoning systematically. We propose a method for localizing and analyzing how a given intervention affects the model's reasoning through behavioral counterfactuals: given a fixed response, how does introducing an intervention to the prompt change the next-token distributions? We train a module to edit the residual stream such that it minimizes the KL divergence between the output distributions for a fixed response under a source prompt and its counterfactual target prompt. We find that matching the output distributions recovers the counterfactual behavior more effectively than standard activation reconstruction objectives and validate that attribution of the trained module outputs is effective for identifying causally important locations for counterfactual recovery. The attribution maps and visualizations of the downstream effects of model edits provide an interface for generating hypotheses about the original model's computation, which can then be tested with activation patching. In a case study on Gemma-4-E4B-it and DeepSeek-R1-0528-Qwen3-8B, we investigate how a suggestion influences model reasoning even when it is not verbally acknowledged. Our analysis identifies representations at the question statement and filler tokens that mediate a substantial part of the suggestion's influence, with downstream effects such as changing the framing of the justification or even the final answer.
- Abstract(参考訳): モデルが思考の連鎖を形成するときに生じる内部プロセスの忠実な理解は、モデル能力の上昇において重要な問題である。
しかし、サンプル応答のばらつきのため、介入の効果を分離し、モデル推論を体系的に比較することは困難である。
我々は,与えられた介入が行動的反事実を通してモデルの推論にどのように影響するかを局所化し,分析する手法を提案する。
我々は,残ストリームの編集を行うモジュールを訓練し,ソースプロンプトの下での固定応答に対する出力分布と,その反現実的ターゲットプロンプトとのKL分散を最小限に抑える。
出力分布の一致は、標準活性化再構成目標よりも効果的に反ファクト的挙動を回復し、トレーニングされたモジュール出力の帰属が反ファクト的回復のための因果的重要な場所を特定するのに有効であることを示す。
モデル編集の下流効果の属性マップと視覚化は、元のモデルの計算に関する仮説を生成するインターフェースを提供する。
Gemma-4-E4B-itとDeepSeek-R1-0528-Qwen3-8Bのケーススタディにおいて、提案が言語的に認識されていない場合でもモデル推論にどのように影響するかを検討する。
本分析では,提案する提案の影響の大部分を媒介する質問文やフィラートークンの表現を,正当化のフレーミングや最終回答の変更などの下流効果で識別する。
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