🍏Иллюзия мышления: понимание сильных и слабых сторон моделей рассуждения через призму сложности задач

Apple внезапно опубликовала исследование, которое разоблачает популярные LLM с "цепочкой размышлений" (Chain-of-Thought) — такие как Gemini 2.5 Pro, OpenAI o3 и DeepSeek R1.

📌 Что тестировали?
Логические задачи:
• башни Ханоя (100+ шагов!)
• загадка про волка, козу и капусту
• головоломки с правилами и условиями

И всё это — с усложнением.

💥 Результаты:

— 🔁 Модели не думают, а вспоминают
Они не решают задачу шаг за шагом, а ищут похожие примеры в своей базе знаний. Это имитация мышления, а не само мышление.

— 🤯 "Переосмысление" вредит
Если задача простая, модель находит верный ответ — и… продолжает «думать» дальше, усложняя всё и случайно портя решение.

— 🧠 Больше размышлений ≠ лучше результат
Дать больше токенов и времени на размышления не помогает. На сложных задачах модели просто сдаются быстрее. Даже "бесконечный" бюджет не спасает.

— 🧪 Few-shot примеры не работают
Даже если расписать пошаговое решение и дать примеры — модель всё равно ломается, если задача ей незнакома.

— 🏗 Модели обожают Ханой, но ненавидят загадки
Башни Ханоя решаются идеально даже на 100+ шагов.
А вот в простой задаче с козой и капустой — модели сдаются на 4-м шаге. Почему? Ханой — в датасетах, загадки про реку — нет.

🧠 Почему LLM не справляются с Ханойскими башнаями при большом числе дисков

Модели вроде Sonnet 3.7, DeepSeek R1 и o3-mini не могут правильно решать башни Ханоя, если дисков больше 13 — и вот почему:

📏 Немного математики:

• Чтобы решить башни Ханоя, нужно минимум 2ⁿ − 1 ходов
• Один ход — это примерно 10 токенов (формат: «переместить диск X с A на B»)
• А значит, для 15 дисков нужно ~**327,670 токенов** только на вывод шагов


🧱 Лимиты моделей:

| Модель | Лимит токенов | Макс. число дисков (без размышлений) |
|--------------|----------------|---------------------------------------|
| DeepSeek R1 | 64k | 12
| o3-mini | 100k | 13
| Sonnet 3.7 | 128k | 13

И это без учёта reasoning (внутренних размышлений), которые модель делает перед финальным ответом.


🔍 Что реально происходит:

• Модели не могут вывести все шаги, если дисков слишком много
• При >13 дисках они просто пишут что-то вроде:
> *"Из-за большого количества шагов я опишу метод, а не приведу все 32 767 действий..."*

• Некоторые модели (например, Sonnet) перестают "думать" уже после 7 дисков — они просто описывают алгоритм и переходят к финальному ответу без вычислений

🎲 А теперь представим, что модель угадывает каждый шаг с точностью 99.99%
На задаче с 15 дисками (32767 ходов) ошибка почти неизбежна — чистая математика:
даже 0.01% ошибок на токенах *экспоненциально* накапливаются

🍏 Интересно, что Apple выпустила это исследование за день до WWDC 2025.
Подколка конкурентам? А завтра, может, и своё покажут. 🤔

📎 Исследование: https://ml-site.cdn-apple.com/papers/the-illusion-of-thinking.pdf

@data_analysis_ml

#AI #LLM #AGI #Apple #WWDC2025 #PromptEngineering #NeuralNetworks

📌Реверс-инженерия GPT-2 методом трассировки цепей Cross-Layer Transcoders.

Goodfire AI, вдохновившись примером Anthropic в интерпретации внутренних процессов Claude, воспроизвели методы трассировки цепей межслойных транскодеров (Cross-Layer Transcoders, CLT) на GPT-2 Small, чтобы проверить их способность раскрывать известные механизмы трансформеров.

Выбор на GPT-2 Small пал не случайно, эта модель небольшая и уже была ранее подвергнута ручному реверс-инжинирингу.

Cross-Layer Transcoders выжимают из модели разреженные признаки, которые объясняют работу MLP-слоев. Визуализируют это через графы атрибуции — это карты влияния признака на выход модели.

Натренировали на 100M токенов из FineWeb, получили ~590K признаков. Точность CLT-реплики модели составила 59%, что близко к оригинальным статьям. Тестировали на задаче сравнения чисел («больше, чем»), идеальном полигоне, где уже известны ключевые механизмы.

Задача "Больше, чем" (ориг. "greater-than") взята из статьи Michael Hanna, она заставляет предсказывать большие числа для второго года в диапазоне дат.

▶️ Главный эксперимент:

Промпт «The war lasted from the year 1711 to 17». CLT построил граф, где признаки с токена «11» (последняя цифра года) активнее всего влияли на предсказание.

Дальше, выделили топ-160 признаков, для каждого построили логит-атрибуции — теплокарты, показывающие, как признак влияет на выходные годы (ZZ) при разных входных (YY).

▶️ Что нашли:

🟢Признаки «больше, чем»: Feature 425104 (слой 8) активируется на больших числах в хронологии (даты, войны). Но его теплокарта продвигает выходы >60, независимо от входа, а вот Feature 461858 работает только для YY=6–14 и продвигает ZZ=10–30.

Похоже, CLT подсветил кучу узкоспециализированных «сравнивателей», а не универсальные нейроны, как в ручных исследованиях.

🟢Сюрпризы: Feature 399423 — вообще не про числа. Он кодирует четность и контраст: активируется на «and» в «pros and cons», а в задаче продвигает четные ZZ при нечетных YY. Абстракция уровня «противоположность» — такого в прошлых работах не видели.

🟢Странности: Feature 402486 вообще саботирует задачу: продвигает малые числа. Или Feature 349410 — работает только для YY=11, хотя ее max-активации показывают числа до 30.

▶️ Выводы:

CLT автоматически находит интерпретируемые признаки, даже такие неочевидные, как абстрактная четность. Но их «разреженный» мир выглядит иначе, чем ручная трассировка цепей: тут больше узких признаков-«спецов» (Feature 461858 для диапазона 10–30) и меньше универсальных механизмов.

Возможно, дело в методе: CLT смотрит изолированные вклады фич, а в полной модели они взаимодействуют.

В общем, эксперименты с CLT показал, что под капотом языковых моделей не только четкие «сравниватели чисел», но и куча скрытых паттернов вроде детекторов контраста или любителей чисел, кратных 5. И да, полуавтономный анализ иногда видит то, что люди упускают.

🔜 Читать полную статью


@ai_machinelearning_big_data

#AI #ML #LLM #Research #CLT