InfoGaps | 信息差

作者： C3P00

  • A Prompt Learning Framework for Source Code Summarization

    Q: 这篇论文试图解决什么问题？

    A: 这篇论文试图解决的问题是自动生成代码片段的自然语言摘要（也称为注释），这对于帮助开发人员理解和维护源代码至关重要。最近，随着大型语言模型（LLMs）在许多领域的成功应用，软件工程研究人员也尝试将LLMs应用于代码摘要任务。然而，现有的适应LLMs的方案，如指令提示和面向任务的微调，要么需要用户设计精心制作的提示，要么需要高昂的训练成本。因此，作者提出了一种新颖的提示学习框架PromptCS，它可以生成连续的提示，以释放LLMs在代码摘要中的潜力，而不需要用户设计复杂的提示。PromptCS是非侵入性的，可以在不更新LLMs参数的情况下训练提示代理，从而大大减少了训练资源的需求。

    Q: 有哪些相关研究？

    A: 相关研究包括： 1. 使用大型语言模型（LLMs）进行代码摘要，例如 Codex, StarCoder, CodeGen, 和 PolyCoder。 2. 使用指令提示和零/少次学习来适应LLMs进行代码摘要任务。 3. 面向任务的微调，通过在特定任务的数千个标记数据上训练来更新LLMs的权重。 4. 开发用于代码理解和生成的统一跨模态预训练，如 UniXcoder 和 GraphCodeBERT。 5. 使用基于 Transformer 的模型进行代码摘要，例如 CodeBERT 和 PLBART。 6. 自动化评估源代码摘要技术，如使用 BLEU, METEOR, ROUGE-L 和 SentenceBERT 等指标。 7. 研究源代码摘要的自动化文本摘要技术，以支持程序理解。 8. 使用深度学习方法，如 RNN 和 LSTM，来捕捉代码片段和它们相应摘要之间的语义关系。 9. 使用基于检索的方法进行神经源代码摘要，通过从训练集中检索最相似的代码片段来增强基于 Transformer 的模型。 10. 评估大型语言模型在代码任务上的表现，如在 CodeSearchNet 数据集上进行语义代码搜索和代码摘要。 这些研究为使用 LLMs 解决代码摘要问题提供了基础，并探索了不同的方法和技术。

    Q: 论文如何解决这个问题？

    A: 论文提出了一种新颖的提示学习框架 PromptCS 来解决代码摘要问题。PromptCS 的关键特点是它能够让用户摆脱手动设计复杂提示的需求。具体来说，PromptCS 设计了两个协同工作的组件：提示代理（prompt agent）和大型语言模型（LLM）。提示代理负责生成连续的提示，以引导 LLM 执行代码摘要任务。提示代理的核心是一个基于深度学习的提示编码器（prompt encoder），它接受一个由可学习标记组成的伪提示（pseudo prompt）作为输入，并产生提示嵌入（prompt embedding，即连续提示）。提示代理在 LLM 的指导下进行训练，因此训练好的提示代理能够产生比人工编写的离散提示更适合 LLM 的连续提示。更重要的是，与面向任务的微调方案不同，PromptCS 对 LLMs 是非侵入性的，它在训练过程中冻结了 LLM 的参数，只更新提示代理的参数，从而大大降低了训练资源的需求。作者在 CodeSearchNet 数据集上对 PromptCS 的有效性进行了评估，实验结果表明 PromptCS 在所有四个广泛使用的指标（BLEU、METEOR、ROUGE-L 和 SentenceBERT）上显著优于指令提示方案（包括零次和少次学习），并且与面向任务的微调方案相当。在某些基础 LLMs（如 CodeGen-Multi-2B 和 StarCoderBase-1B 和 -3B）上，PromptCS 甚至优于面向任务的微调方案。更重要的是，PromptCS 的训练效率比面向任务的微调方案更快，在较大的 LLMs 上优势更为明显。人工评估的结果表明，与基线相比，PromptCS 能够生成更多的高质量摘要。

    Q: 论文做了哪些实验？

    A: 论文进行了以下实验来评估 PromptCS 的有效性： 1. 基线比较：将 PromptCS 与三种适应 LLMs 进行代码摘要的方案进行比较：指令提示（零次学习）、指令提示（少次学习）和面向任务的微调。在 CodeSearchNet 数据集上，PromptCS 在所有四个评估指标（BLEU、METEOR、ROUGE-L 和 SentenceBERT）上都显著优于指令提示方案，并与面向任务的微调方案相当。 2. 关键配置的影响：研究了提示长度和代码与提示嵌入的连接模式这两个关键配置对 PromptCS 性能的影响。实验结果表明，不同的配置组合对 PromptCS 的有效性有不同的影响，但这些影响的差异很小。 3. 提示编码器网络架构的影响：比较了在 BiLSTM 和 Transformer 上构建提示编码器对 PromptCS 的影响。结果表明，随着 LLM 模型大小的增加，如果提示编码器是基于 BiLSTM，PromptCS 的性能趋于改善，而如果是基于 Transformer，则性能表现相反。 4. 训练数据规模的影响：分析了训练数据规模对 PromptCS 有效性的影响。结果表明，即使只有 100 个可用样本，PromptCS 也能实现相当不错的性能。 5. 其他编程语言的有效性：在 JavaScript 和 Python 这两种其他编程语言上验证了 PromptCS 的泛化能力。结果表明，PromptCS 在这些语言上也表现出良好的泛化能力。 6. 人工评估：邀请具有超过四年软件开发经验和优秀英语能力的志愿者对生成的摘要进行人工评估。评估结果表明，与基线相比，PromptCS 生成的摘要平均得分更高，并且生成了更多的高质量摘要。

    Q: 有什么可以进一步探索的点？

    A: 尽管 PromptCS 在代码摘要任务上取得了显著的性能提升，但仍有一些可以进一步探索的点： 1. 提示优化：尽管 PromptCS 的提示代理在生成连续提示方面取得了成功，但仍有可能进一步优化提示以更好地适应不同的 LLMs 和代码摘要任务。 2. 多语言支持：虽然在 JavaScript 和 Python 上进行了实验，但在更多的编程语言上测试 PromptCS 的泛化能力将是有趣的。 3. 模型可解释性：研究 PromptCS 生成高质量代码摘要的内部机制，提高模型的可解释性，可以帮助开发者理解模型是如何生成摘要的。 4. 交互式摘要：将 PromptCS 扩展到交互式代码摘要，允许开发者通过迭代的方式改进生成的摘要。 5. 错误检测和修复：利用 PromptCS 的能力来检测代码中的错误并生成修复建议。 6. 代码生成：探索 PromptCS 在代码生成任务中的应用，例如代码补全、代码搜索和代码克隆检测。 7. 模型压缩：研究如何压缩 PromptCS 的提示代理，以便于在资源受限的环境中部署。 8. 实时反馈：集成实时用户反馈到 PromptCS 中，以进一步改进摘要的质量。 9. 跨领域适应：研究 PromptCS 是否可以适应其他软件工程任务，如需求分析、设计文档生成等。 10. 评估标准：开发更先进的评估指标，以更全面地评估代码摘要的质量。

    Q: 总结一下论文的主要内容

    A: 这篇论文提出了一个名为 PromptCS 的新颖提示学习框架，用于源代码摘要。PromptCS 的核心特点是它能够自动生成连续的提示，以引导大型语言模型（LLMs）完成代码摘要任务，而无需用户手动设计复杂的提示。PromptCS 包含两个主要组件：一个提示代理和一个 LLM。提示代理负责生成提示，而 LLM 在训练过程中保持参数冻结。PromptCS 在 CodeSearchNet 数据集上进行了广泛的实验，结果表明它在多个评估指标上显著优于基于指令的零次和少次学习方案，并与面向任务的微调方案相当。在某些情况下，PromptCS 甚至超过了面向任务的微调方案。此外，PromptCS 的训练效率比面向任务的微调方案更高，尤其是在较大的 LLMs 上。人工评估的结果也显示 PromptCS 能够生成更多高质量的摘要。总的来说，PromptCS 是一个有效的框架，可以以较低的训练成本适应 LLMs 进行代码摘要。

  • 全新推出：Linly-Talker数字化人物对话系统

    准备好体验颠覆性的人机交互方式了吗？不用再等了！Linly-Talker正式登场，将彻底改变我们与人工智能系统的互动方式。🤖💬

    Linly-Talker是一款智能AI系统，它将大型语言模型（LLMs）与视觉模型相结合，创造了一种独特的对话体验。通过集成Whisper、Linly、微软语音服务和SadTalker说话头部生成系统等多种技术，Linly-Talker汇集了最佳的特点。🌍🔍

    让我们深入了解Linly-Talker的功能和特点：

    Linly-Talker的组成部分

    1️⃣ ASR（自动语音识别）- Whisper：Linly-Talker利用OpenAI的Whisper进行准确的语音识别。这确保系统能够有效地理解和解释您的语音命令。

    2️⃣ TTS（文本转语音）- Edge TTS：为了提供自然而人性化的对话体验，Linly-Talker使用微软语音服务进行高质量的文本到语音合成。这意味着AI助手能够以清晰逼真的声音回应您。

    3️⃣ THG（说话头部生成）- SadTalker：Linly-Talker更进一步，引入了SadTalker技术，这是CVPR 2023的前沿技术。它可以生成与AI助手回应相匹配的逼真说话头部动画。

    4️⃣ LLM（大型语言模型）- Linly：Linly是由深圳大学CVI开发的核心语言模型，它利用大规模语言模型的强大能力，理解和生成人类般的回应。Linly模型在大量数据上进行了预训练，并可以进行特定任务的微调。

    设置Linly-Talker

    要开始使用Linly-Talker，请按照以下设置说明进行操作：

    1️⃣ 创建一个新的conda环境：

    conda create -n linly python=3.8
conda activate linly

    2️⃣ 安装所需的依赖项：

    pip install torch==1.11.0+cu113 torchvision==0.12.0+cu113 torchaudio==0.11.0 --extra-index-url https://download.pytorch.org/whl/cu113
conda install ffmpeg
pip install -r requirements_app.txt

    3️⃣ 下载所需的模型：

    • 对于ASR（Whisper），请参考Whisper GitHub存储库获取使用说明。
    • 对于TTS（Edge TTS），请查看Edge TTS GitHub存储库获取使用详细信息。
    • 对于THG（SadTalker），使用提供的脚本下载SadTalker模型：
    bash scripts/download_models.sh

    4️⃣ 获取Linly语言模型：

    • 选项1：克隆Linly存储库及其模型，可以从Hugging Face模型中心获取：
    git lfs install
git clone https://huggingface.co/Linly-AI/Chinese-LLaMA-2-7B-hf
    • 选项2：使用Linly API进行问题回答：
    import requests

url = "http://url:port"
headers = {
  "Content-Type": "application/json"
}

data = {
  "question": "北京有哪些有趣的地方？"
}

response = requests.post(url, headers=headers, json=data)

    与Linly-Talker对话

    一旦您设置好Linly-Talker，就可以开始与AI助手进行有趣的对话了。系统允许您提供图像作为提示来刺激对话。您可以自由对话或根据自己的喜好生成内容。

    参考资料和进一步探索

    如需深入了解Linly-Talker的能力和微调选项，请参阅Linly-Talker GitHub存储库中提供的文档和资源：GitHub – Kedreamix/Linly-Talker

    🌟 热度历史：Linly-Talker已获得34个星标和3个Fork，展现了其受欢迎程度和发展潜力。

    现在轮到您来探索Linly-Talker的可能性，见证人机交互的未来了！🚀🤩

  • Real-time Neural Network Inference on Extremely Weak Devices: Agile Offloading with Explainable AI

    Summary: With the wide adoption of AI applications, there is a pressing need of enabling real-time neural network (NN) inference on small embedded devices, but deploying NNs and achieving high performance of NN inference on these small devices is challenging due to their extremely weak capabilities. Although NN partitioning and offloading can contribute to such deployment, they are incapable of minimizing the local costs at embedded devices. Instead, we suggest to address this challenge via agile NN offloading, which migrates the required computations in NN offloading from online inference to offline learning. In this paper, we present AgileNN, a new NN offloading technique that achieves real-time NN inference on weak embedded devices by leveraging eXplainable AI techniques, so as to explicitly enforce feature sparsity during the training phase and minimize the online computation and communication costs. Experiment results show that AgileNN’s inference latency is >6x lower than the existing schemes, ensuring that sensory data on embedded devices can be timely consumed. It also reduces the local device’s resource consumption by >8x, without impairing the inference accuracy.

    Q: 这篇论文试图解决什么问题？

    A: 这篇论文试图解决在资源受限的嵌入式设备上实现实时神经网络（NN）推理的问题。具体来说，论文提出了一种名为AgileNN的新方法，通过利用可解释人工智能（XAI）技术，将NN推理中所需的计算从在线推理迁移到离线学习阶段，以减少在线计算和通信成本。论文的主要贡献包括： 1. 提出了一种新的NN卸载技术，通过在训练阶段明确强制特征稀疏性，将NN卸载中的计算需求从在线推理迁移到离线学习，从而实现在计算和通信能力非常有限的嵌入式设备上进行实时NN推理。 2. 开发了新的AI技术，使用XAI明确操纵NN推理中不同数据特征的重要性，以确保NN分区和卸载的有效性。 3. 通过强制特征重要性分布的偏斜性，允许在不牺牲任何准确性的情况下，灵活权衡嵌入式设备上NN推理的准确性和成本，而不会产生任何额外的计算或存储开销。 论文通过在STM32F746 MCU板和配备Nvidia RTX A6000 GPU的服务器上实现AgileNN，并在不同系统条件下的各种流行数据集上评估其性能。实验结果表明，与现有方案相比，AgileNN可以将NN推理延迟降低多达6倍，同时将本地设备的资源消耗降低8倍以上，而不会损害推理准确性。

    Q: 有哪些相关研究？

    A: 这篇论文提到了以下几类相关研究： 1. **NN压缩和剪枝**：这些技术通过移除神经网络中的冗余权重和结构来减少其复杂性。例如，文章提到了量化（Quantization）[18, 25]和剪枝（Pruning）[27, 51]方法。 2. **神经网络结构搜索（NAS）**：这是一种技术，可以在给定的复杂性约束下搜索最优的神经网络结构[10, 44]。 3. **NN卸载**：这类方法将神经网络的计算卸载到远程服务器，以减轻本地设备的计算负担。文章中提到了将原始数据压缩后传输到服务器的方法[45, 46]，以及使用本地神经网络（Local NN）将输入数据转换为更易于压缩的特征表示的方法[31, 34, 36, 39, 42, 65]。 4. **可解释人工智能（XAI）**：XAI技术用于评估不同数据特征在NN推理中的重要性。文章提到了集成梯度（Integrated Gradients, IG）[59]等XAI工具。 5. **边缘计算和设备-云协同**：这类研究关注如何在设备和云端之间分配计算任务，以优化资源利用和性能。文章中提到了SPINN[39]，它结合了NN分区和早退出结构以适应运行时推理。 6. **资源受限的深度学习**：这些工作专注于为资源受限的设备（如微控制器）设计轻量级的神经网络模型。例如，MCUNet[44]通过NAS优化NN结构以适应设备资源。 7. **联邦学习**：这是一种分布式机器学习方法，允许多个客户端在不暴露本地数据的情况下与服务器共享模型更新[37]。 这些相关工作为AgileNN提供了技术背景，并展示了在资源受限设备上实现高效NN推理的挑战和可能性。

    Q: 论文如何解决这个问题？

    A: 论文提出了一种名为AgileNN的新方法来解决在资源受限的嵌入式设备上实现实时神经网络（NN）推理的问题。AgileNN的核心思想是将神经网络（NN）卸载中的计算需求从在线推理迁移到离线学习阶段。具体来说，AgileNN通过以下关键技术来实现这一目标： 1. **特征重要性评估**：使用可解释人工智能（XAI）技术，在训练阶段评估不同数据特征对NN推理的重要性。这允许在训练时明确强制特征稀疏性，从而减少在线推理阶段的计算和通信成本。 2. **特征选择与压缩**：在训练阶段，AgileNN通过非线性变换在高维特征空间中操纵数据特征的重要性分布，确保只有少数特征对NN推理贡献最大。在线推理时，只压缩和传输这些不重要的特征，而重要特征则保留在本地设备上，由轻量级的本地神经网络（Local NN）处理。 3. **本地神经网络与远程神经网络的结合**：AgileNN将神经网络分为本地神经网络（Local NN）和远程神经网络（Remote NN）。在线推理时，Local NN使用重要的特征进行本地预测，然后将这个预测与Remote NN从不重要特征中得到的预测结合起来，以产生最终的推理输出。 4. **训练过程中的优化**：AgileNN在训练阶段使用一个预训练的参考神经网络来确保XAI评估的特征重要性是准确的。同时，通过预处理特征提取器和引入一个映射层来简化训练过程，使得即使在资源受限的设备上也能实现有效的训练。 通过这些技术，AgileNN能够在保证推理准确性的同时，显著降低嵌入式设备的计算和通信开销，实现了实时的NN推理。实验结果表明，AgileNN的推理延迟比现有方案低6倍以上，同时将本地设备的资源消耗降低了8倍以上。

    Q: 论文做了哪些实验？

    A: 论文在STM32F746 MCU板和配备Nvidia RTX A6000 GPU的服务器上实现了AgileNN，并在不同系统条件下的各种流行数据集上评估了其性能。具体的实验包括： 1. **训练收敛性和成本**：评估了AgileNN的训练过程，包括测试准确率和损失，以展示其与常规MobileNetV2训练在收敛速度上的相似性。这表明尽管引入了特征排序和偏斜性操作增加了学习复杂性，但通过适当的损失函数设计和特征提取器的预处理，AgileNN仍能确保快速的训练收敛。 2. **本地资源消耗**：测量了AgileNN在嵌入式设备上的本地电池功耗以及内存和闪存存储的使用情况。结果表明，由于使用了轻量级的特征提取器和神经网络，AgileNN在计算和通信方面的运行时消耗的本地能量更低，从而具有显著更高的能效。 3. **推理延迟和准确性**：比较了AgileNN与基线边缘推理和其他三种现有方法（MCUNet、DeepCOD和SPINN）在不同数据集（CIFAR-10/100、SVHN和ImageNet-200）上的端到端推理延迟和准确性。实验结果表明，AgileNN能够将端到端推理延迟降低2到2.5倍，同时保持与DeepCOD和SPINN相似的推理准确性。 4. **压缩率的影响**：进一步比较了AgileNN与DeepCOD在应用不同压缩率传输数据特征到远程服务器时的性能。结果表明，由于AgileNN更灵活和高效地执行特征稀疏性，即使在高压缩率下也能实现更高的NN推理准确性。 5. **预测重新加权的影响**：评估了使用可调参数β组合本地NN和远程NN预测对推理准确性的影响。结果表明，使用高度偏差的β值会导致NN推理准确性显著下降。 6. **特征重要性偏斜性的效用**：通过改变保留在本地NN中的特征重要性偏斜性的要求，评估了AgileNN的偏斜性操作的有效性。结果表明，AgileNN可以满足所需的偏斜性目标，并且通过增加这些特征的偏斜性可以增加剩余不重要特征的稀疏性，从而减少网络传输延迟。 7. **无线带宽的影响**：展示了即使在可用无线网络带宽较低（如270kbps）的情况下，AgileNN的高特征稀疏性也能保证推理延迟在可接受范围内。 8. **CPU频率的影响**：通过调整STM32F746板的CPU频率，研究了CPU频率对AgileNN性能的影响。结果表明，即使CPU频率降低，AgileNN的推理延迟增加也相对较小。 9. **XAI技术的选择**：研究了使用不同的XAI工具（Gradient Saliency和Integrated Gradients）构建AgileNN时性能的差异。结果表明，AgileNN的性能在不同的XAI选择下保持稳定。 这些实验全面评估了AgileNN在不同方面的表现，并与现有方法进行了比较，验证了AgileNN在资源受限设备上实现实时NN推理的有效性和优越性。

    Q: 有什么可以进一步探索的点？

    A: 论文提出了一些可以进一步探索的点，包括： 1. **减少训练开销**：使用XAI评估特征重要性在每次训练迭代中都需要频繁计算梯度，这在计算上是昂贵的。未来的工作可以探索如何减少这种梯度计算的数量，同时不影响偏斜性操作的质量。此外，可以研究重用标准NN训练中已经存在的梯度来加速XAI评估。 2. **极端网络条件**：论文指出，如果网络不可用或遇到强干扰，AgileNN仍然可以依赖本地预测器进行基本决策。可以研究在网络完全中断的情况下，如何部署更复杂的本地预测器以提高准确性。 3. **其他推理任务**：论文主要针对图像识别任务进行了评估，但AgileNN也可以应用于其他推理任务，如视频和音频分析。未来的工作可以探索如何将AgileNN扩展到这些领域。 4. **卸载辅助训练**：静态NN模型难以适应新数据和不同的应用场景。未来的工作可以探索如何将AgileNN扩展到在线训练，通过结合联邦学习框架，使多个客户端在不暴露本地数据的情况下与服务器通信，服务器承担大部分训练开销。 5. **模型适应性和泛化能力**：AgileNN在推理速度上对弱设备进行了优化，但在模型适应性和泛化能力方面可能有限。未来的研究可以探索如何使AgileNN能够更好地适应新数据和不同的应用场景。 6. **资源分配和任务调度**：在实际的车辆网络部署中，还需要考虑资源分配和任务调度策略，以确保网络的整体性能和效率。未来的工作可以研究如何将AgileNN与有效的资源管理和调度算法相结合。 7. **安全性和隐私保护**：在进行模型卸载和联邦学习时，需要考虑数据的安全性和隐私保护。未来的研究可以探索如何在AgileNN中集成安全和隐私保护机制。 这些方向为AgileNN的未来发展和应用提供了潜在的研究方向。

    Q: 总结一下论文的主要内容

    A: 这篇论文提出了一种名为AgileNN的新方法，旨在实现在计算和通信能力非常有限的嵌入式设备上进行实时神经网络（NN）推理。AgileNN通过利用可解释人工智能（XAI）技术，在训练阶段评估不同数据特征对NN推理的重要性，并在在线推理时仅压缩和传输不重要的特征，从而减少计算和通信成本。具体来说，AgileNN的关键技术和贡献包括： 1. **特征重要性评估**：使用XAI工具在训练阶段评估特征重要性，以便在在线推理时执行特征稀疏性。 2. **特征选择与压缩**：通过非线性变换操纵特征重要性分布，确保只有少数特征对NN推理贡献最大，这些特征在在线推理时被压缩和传输。 3. **本地神经网络与远程神经网络的结合**：将神经网络分为本地神经网络（Local NN）和远程神经网络（Remote NN），在推理时结合两者的预测。 4. **训练过程中的优化**：通过预处理特征提取器和引入映射层来简化训练过程，确保在资源受限设备上的有效训练。 论文在STM32F746 MCU板和配备Nvidia RTX A6000 GPU的服务器上实现了AgileNN，并在多个数据集上进行了评估。实验结果表明，与现有方法相比，AgileNN可以将NN推理延迟降低多达6倍，同时将本地设备的资源消耗降低8倍以上，而不会损害推理准确性。此外，论文还讨论了AgileNN在不同网络带宽和CPU频率下的性能，以及使用不同XAI技术时的稳定性。 总的来说，AgileNN通过在训练阶段进行特征重要性评估和操纵，实现了在资源受限设备上的高效和实时NN推理，为嵌入式和物联网设备上的AI应用提供了新的解决方案。

  • Turbulence: Systematically and Automatically Testing Instruction-Tuned Large Language Models for Code[URL]Authors: Shahin Honarvar ; Mark van der Wilk ; Alastair Donaldson

    Summary: We present a method for systematically evaluating the correctness and robustness of instruction-tuned large language models (LLMs) for code generation via a new benchmark, Turbulence. Turbulence consists of a large set of natural language $\textit{question templates}$, each of which is a programming problem, parameterised so that it can be asked in many different forms. Each question template has an associated $\textit{test oracle}$ that judges whether a code solution returned by an LLM is correct. Thus, from a single question template, it is possible to ask an LLM a $\textit{neighbourhood}$ of very similar programming questions, and assess the correctness of the result returned for each question. This allows gaps in an LLM’s code generation abilities to be identified, including $\textit{anomalies}$ where the LLM correctly solves $\textit{almost all}$ questions in a neighbourhood but fails for particular parameter instantiations. We present experiments against five LLMs from OpenAI, Cohere and Meta, each at two temperature configurations. Our findings show that, across the board, Turbulence is able to reveal gaps in LLM reasoning ability. This goes beyond merely highlighting that LLMs sometimes produce wrong code (which is no surprise): by systematically identifying cases where LLMs are able to solve some problems in a neighbourhood but do not manage to generalise to solve the whole neighbourhood, our method is effective at highlighting $\textit{robustness}$ issues. We present data and examples that shed light on the kinds of mistakes that LLMs make when they return incorrect code results.

    Q: 这篇论文试图解决什么问题？

    A: 这篇论文提出了一种新的方法，用于系统评估指令调整的大型语言模型（LLMs）在代码生成方面的正确性和鲁棒性。作者们创建了一个名为“Turbulence”的新基准测试，它由大量自然语言问题模板组成，每个模板都是一个编程问题，参数化以便可以以许多不同的形式提出。每个问题模板都有一个相关的测试预言机，可以判断LLM返回的代码解决方案是否正确。通过这种方法，可以从单个问题模板向LLM提出非常相似的编程问题的邻域，并评估每个问题的结果的正确性。这使得可以识别LLM代码生成能力的差距，包括LLM能够正确解决邻域中的几乎所有问题，但未能概括解决整个邻域的异常情况。作者们使用来自OpenAI、Cohere和Meta的五个LLM进行了实验，每个LLM在两种温度配置下进行评估。他们的发现表明，Turbulence能够揭示LLM推理能力的缺陷。这超越了仅仅强调LLM有时会生成错误的代码（这不是惊喜）：通过系统地识别LLM能够在邻域中的一些问题上解决，但不能概括解决整个邻域的情况，他们的方法有效地突出了鲁棒性问题。作者们还提供了数据和例子，揭示了LLM返回不正确代码结果时犯的错误类型。

    Q: 有哪些相关研究？

    A: 有几项相关工作涉及到评估大型语言模型（LLMs）在代码生成方面的正确性和鲁棒性。一些研究已经创建了基准测试和编程数据集，如HumanEval、Automated Programming Progress Standard（APPS）、CodeContests、Mostly Basic Programming Problems（MBPP）、MathQA-Python、EvalPlus和CodeXGLUE，以评估LLMs在代码方面的正确性。其他研究则专注于评估LLMs的鲁棒性，例如D¨oderlein等人评估了GitHub Copilot和Codex对提示变化的敏感性，Wang等人介绍了ReCode框架以评估Python函数完成的CodeGen模型的鲁棒性。此外，还有研究调查了LLMs在代码翻译、故障定位和程序修复、提高Python代码补全质量、LLMs的可解释性、由LLMs生成的代码的自动修复以及评估指令调整的LLMs在SE任务上的性能影响。

    Q: 论文如何解决这个问题？

    A: 为了解决评估大型语言模型（LLMs）在代码生成方面的正确性和鲁棒性的问题，论文提出了一种新的方法，涉及使用相关编程问题的邻域。论文介绍了“Turbulence”，这是一个新基准测试，它由大量自然语言问题模板组成，每个模板都是一个参数化的编程问题。每个问题模板都有一个相关的测试预言机，可以判断LLM返回的代码解决方案是否正确。通过从单个问题模板向LLM提出非常相似的编程问题的邻域，可以评估每个问题的正确性结果。这使得可以识别LLM代码生成能力的差距，包括LLM能够正确解决邻域中的几乎所有问题，但未能概括解决整个邻域的异常情况。论文使用来自OpenAI、Cohere和Meta的五个LLM进行了实验，每个LLM在两种温度配置下进行评估。他们的发现表明，Turbulence能够揭示LLM推理能力的缺陷。这超越了仅仅强调LLM有时会生成错误的代码（这不是惊喜）：通过系统地识别LLM能够在邻域中的一些问题上解决，但不能概括解决整个邻域的情况，论文的方法有效地突出了鲁棒性问题。论文还提供了数据和例子，揭示了LLM返回不正确代码结果时犯的错误类型。

    Q: 论文做了哪些实验？

    A: 论文使用来自OpenAI、Cohere和Meta的五个大型语言模型（LLMs）进行了实验，每个模型在两种温度配置下进行评估。具体来说，实验涉及以下步骤： 1. 使用Turbulence基准测试对LLMs进行评估，该基准测试由大量自然语言问题模板组成，每个模板都是一个参数化的编程问题。每个问题模板都有一个相关的测试预言机，可以判断LLM返回的代码解决方案是否正确。 2. 从单个问题模板向LLM提出非常相似的编程问题的邻域，并评估每个问题的正确性结果。这使得可以识别LLM代码生成能力的差距，包括LLM能够正确解决邻域中的几乎所有问题，但未能概括解决整个邻域的异常情况。 3. 分析LLMs在正确性和鲁棒性方面的性能，并将其与温度设置的变化进行比较。 4. 提供数据和例子，揭示LLM返回不正确代码结果时犯的错误类型。 论文发现，GPT-4在所有模型中表现一致优于其他模型。然而，当面临问题邻域时，所有LLMs都表现出明显的缺乏鲁棒性。降低温度到0总体上提高了所有问题的正确性分数（不包括Command模型）。然而，它也在不正确的答案中引入了更高多样性的错误。未来的研究方向包括评估量化（使用不同变体，如INT6和INT8）对LLMs代码性能的影响。此外，论文的作者们设想开发一个类似于Turbulence的基准测试，专门设计用于评估支持不完整代码片段填充的生成模型。

    Q: 有什么可以进一步探索的点？

    A: 论文提出了几个未来研究方向： 1. 评估量化对LLMs代码性能的影响：未来的工作可以探索使用不同变体的量化（如INT6和INT8）评估LLMs在代码生成任务上的表现。 2. 开发类似于Turbulence的基准测试，专门设计用于评估支持不完整代码片段填充的生成模型：未来的工作可以涉及创建一个新的基准测试，用于评估LLMs完成不完整代码片段的能力。 3. 探索LLMs推理能力的限制：论文的结果揭示了LLMs在概括解决编程问题的邻域方面的推理能力的差距。未来的工作可以更详细地研究这些差距，并试图了解LLMs推理的潜在限制。 4. 将Turbulence与其他LLMs集成：论文的结果基于评估的一组LLMs，未来的工作可以将Turbulence与其他LLMs集成，例如Google的Bard，它由Gemini Pro提供支持，作者已经请求了API访问，但仍然在等待列表中。这将允许在更大的LLMs样本上评估Turbulence。 5. 使用替代问题模板：论文使用作者设计的问题模板，而不是从互联网上汇编“现实世界”的问题，以避免训练数据偏见。未来的工作可以使用替代问题模板集进行Turbulence评估，这可能提供有关LLMs代码生成能力的其他见解。

    Q: 总结一下论文的主要内容

    A: 这篇论文介绍了一种新的方法，用于系统评估指令调整的大型语言模型（LLMs）在代码生成方面的正确性和鲁棒性。作者们创建了一个名为“Turbulence”的新基准测试，它由大量自然语言问题模板组成，每个模板都是一个编程问题，参数化以便可以以许多不同的形式提出。每个问题模板都有一个相关的测试预言机，可以判断LLM返回的代码解决方案是否正确。通过这种方法，可以从单个问题模板向LLM提出非常相似的编程问题的邻域，并评估每个问题的结果的正确性。这使得可以识别LLM代码生成能力的差距，包括LLM能够正确解决邻域中的几乎所有问题，但未能概括解决整个邻域的异常情况。作者们使用来自OpenAI、Cohere和Meta的五个LLM进行了实验，每个LLM在两种温度配置下进行评估。他们的发现表明，Turbulence能够揭示LLM推理能力的缺陷。这超越了仅仅强调LLM有时会生成错误的代码（这不是惊喜）：通过系统地识别LLM能够在邻域中的一些问题上解决，但不能概括解决整个邻域的情况，他们的方法有效地突出了鲁棒性问题。作者们还提供了数据和例子，揭示了LLM返回不正确代码结果时犯的错误类型。

  • YAYI 2: Multilingual Open-Source Large Language Models

    Summary: As the latest advancements in natural language processing, large language models (LLMs) have achieved human-level language understanding and generation abilities in many real-world tasks, and even have been regarded as a potential path to the artificial general intelligence. To better facilitate research on LLMs, many open-source LLMs, such as Llama 2 and Falcon, have recently been proposed and gained comparable performances to proprietary models. However, these models are primarily designed for English scenarios and exhibit poor performances in Chinese contexts. In this technical report, we propose YAYI 2, including both base and chat models, with 30 billion parameters. YAYI 2 is pre-trained from scratch on a multilingual corpus which contains 2.65 trillion tokens filtered by our pre-training data processing pipeline. The base model is aligned with human values through supervised fine-tuning with millions of instructions and reinforcement learning from human feedback. Extensive experiments on multiple benchmarks, such as MMLU and CMMLU, consistently demonstrate that the proposed YAYI 2 outperforms other similar sized open-source models.

    Q: 这篇论文试图解决什么问题？

    A: 这篇论文提出了一种名为YAYI 2的多语言大型语言模型（LLM），旨在解决现有开源LLM在中文环境下表现不佳的问题。YAYI 2包括基础模型和聊天模型，均具有300亿参数。该模型在包含2.65万亿个标记的多语言语料库上从头开始预训练，并通过监督微调和人类反馈强化学习与人类价值观对齐。论文通过在多个基准测试上的广泛实验表明，YAYI 2在知识理解、数学推理和编程等多个方面的表现优于其他相似规模的开源模型。

    Q: 有哪些相关研究？

    A: 这篇论文中提到的相关研究包括： 1. Llama 2和Falcon：这两个模型是最近提出的开源LLM，性能可与专有模型相媲美，但主要针对英语场景。 2. BLOOM：这是第一个拥有1750亿参数的多语言LLM，基于ROOTS语料库训练。 3. Chat-GLM、Baichuan 2和Qwen：这些是基于中文的LLM，旨在解决开源模型在中文相关场景中的局限性。 4. Chat-GPT和Claude：这些是封闭源代码的代表性LLM产品，主要作为智能个人助手通过聊天界面提供服务。 5. 其他提到的研究还包括用于训练LLM的开源数据集，如RedPajama和RefinedWeb。 6. 还有关于模型架构、训练策略和优化技术的研究，如Transformer架构、RoPE位置编码方法、MQA机制、AdamW优化器等。 7. 论文还涉及到多语言分词器的开发，以及如何通过多语言数据增强模型的理解和分析能力。 8. 最后，论文还提到了关于安全性和道德性的研究，例如通过人类反馈强化学习来使模型输出更符合人类偏好和价值观。

    Q: 论文如何解决这个问题？

    A: 论文通过以下几个关键步骤解决了中文环境下开源大型语言模型表现不佳的问题： 1. **多语言预训练数据集**：收集了一个包含2.65万亿个标记的多语言语料库，其中41.5%是中文数据。这个数据集通过一个严格的预训练数据处理管道进行清洗，以提高数据质量。 2. **模型架构**：YAYI 2模型基于Transformer架构，采用仅解码器的结构，并在自动回归模式下进行训练。模型使用了FlashAttention 2和多查询注意力（MQA）机制来加速训练和推理过程。 3. **对齐人类价值观**：通过监督微调（SFT）与数百万指令输出对以及人类反馈强化学习（RLHF）来调整YAYI 2基础模型，使其更好地支持长指令和多轮对话。 4. **多语言分词器**：开发了一个高质量的多语言分词器，支持包括中文和英文在内的多种语言，以处理不同语言的数据。 5. **长文本和多轮对话处理**：通过扩展上下文窗口，YAYI 2模型增强了处理长文本和多轮对话的能力。 6. **安全性和道德性**：在预训练和微调阶段实施了数据安全协议，确保数据的完整性和合规性，防止模型学习和生成不适当的信息。 7. **评估**：在多个基准测试上评估YAYI 2模型，包括知识理解、数学推理和编程能力，并与其它相似规模的开源模型进行比较，证明了其优越性。

    Q: 论文做了哪些实验？

    A: 论文中进行了以下实验来评估YAYI 2模型的性能： 1. **知识理解评估**：在多个基准测试上进行评估，包括MMLU（多学科英语知识评估）、C-Eval（中文综合考试评估）、CMMLU（中文知识推理评估）、AGIEval（中英文知识推理评估）和GAOKAO-Bench（中文高考知识推理评估）。 2. **数学和逻辑推理评估**：在GSM8K（数学推理）、MATH（数学问题解决）和BBH（逻辑推理、常识理解和数学）等基准测试上评估模型的数学和逻辑推理能力。 3. **编程能力评估**：使用HumanEval和MBPP（Python编程问题）基准测试来评估模型的编程能力。 4. **与其它模型的比较**：将YAYI 2模型与其它相似规模的开源模型（如MPT-30B、Falcon-40B、LLaMA 2-34B、Baichuan 2-13B、Qwen-14B+72B、InternLM-20B、Aquila 2-34B和Yi-34B）在上述基准测试上进行比较。 5. **长指令和多轮对话支持**：展示了YAYI 2模型在处理长指令、多轮对话和特定领域任务方面的能力。 6. **安全性评估**：在预训练和微调阶段实施了数据安全协议，确保数据的完整性和合规性，防止模型学习和生成不适当的信息。

    Q: 有什么可以进一步探索的点？

    A: 尽管YAYI 2模型在多个方面取得了显著的性能提升，但仍有一些潜在的研究方向可以进一步探索： 1. **模型泛化能力**：尽管YAYI 2在多个基准测试上表现优异，但在更广泛的、未见过的数据集上测试其泛化能力仍然很重要。 2. **安全性和道德性改进**：持续研究和开发新的技术来减少模型生成有害内容的风险，以及更好地符合道德和法律规定。 3. **计算效率优化**：研究新的算法和硬件加速技术，以提高模型训练和推理的效率，尤其是在大规模集群上。 4. **多语言理解**：尽管YAYI 2在多语言方面取得了进展，但进一步提升模型对低资源语言和方言的理解仍然是一个挑战。 5. **长文本处理**：虽然YAYI 2通过扩展上下文窗口提高了处理长文本的能力，但进一步研究如何更有效地处理超长文档仍然是有意义的。 6. **可解释性和透明度**：提高模型决策过程的可解释性，使用户能够理解模型是如何得出特定输出的。 7. **实时应用和交互**：研究如何将YAYI 2集成到实时应用中，如聊天机器人、虚拟助手和在线客服系统，以及如何提高交互的自然性和流畅性。 8. **模型压缩和蒸馏**：探索模型压缩和蒸馏技术，以创建更小、更高效的YAYI 2版本，便于在资源受限的环境中部署。 9. **跨领域知识融合**：研究如何将YAYI 2与特定领域的知识库和数据源结合起来，以提供更专业和准确的回答。 10. **持续学习**：开发机制使YAYI 2能够持续学习和适应新信息，保持其知识的时效性和准确性。

    Q: 总结一下论文的主要内容

    A: 这篇论文介绍了YAYI 2，这是一个包含基础模型和聊天模型的多语言大型语言模型（LLM），具有300亿参数。YAYI 2在多语言语料库上从头开始预训练，并通过与人类价值观对齐的微调过程进行优化。论文的主要内容包括： 1. **多语言预训练数据集**：描述了如何收集和处理一个包含2.65万亿标记的多语言数据集，特别强调了中文内容的包含。 2. **模型架构和技术**：阐述了基于Transformer的模型架构，包括RoPE位置编码、MQA注意力机制、AdamW优化器等技术细节。 3. **对齐人类价值观**：通过监督微调和人类反馈强化学习（RLHF）来调整模型，以更好地支持长指令和多轮对话。 4. **安全性和合规性**：在预训练和微调阶段实施数据安全协议，确保数据质量和遵守法规。 5. **评估和比较**：在多个知识理解、数学推理、编程和对话能力基准测试中评估YAYI 2，并与其它类似规模的开源模型进行比较，证明了其优越性。 6. **模型能力和应用**：展示了YAYI 2在处理长文本、多轮对话和特定领域任务方面的能力。 7. **持续开发和反馈**：论文最后强调YAYI 2仍在积极开发中，并欢迎来自研究界和工业界的反馈和建议。

  • Pangu-Agent: A Fine-Tunable Generalist Agent with Structured Reasoning 

    盘古-智能体：可微调的通用智能体，赋能结构化推理

    人工智能（AI）智能体的构建方法之一是强化学习（RL），但直接将感知映射到动作的独立RL策略面临着重大挑战，主要包括：

    1. 缺乏泛化性: 难以将RL策略应用于多个任务。
    2. 数据需求量大: 训练RL策略需要大量的数据。

    造成这些问题的根本原因在于，RL策略在制定策略时无法有效地将先验信息整合到感知-动作循环中。大型语言模型（LLMs）为将跨领域知识融入AI智能体提供了一种基础方法，但它们缺乏针对特定决策问题进行学习和适应的能力。

    本文提出了一种将结构化推理集成到AI智能体策略中的通用框架模型，盘古-智能体。该框架的灵感来源于人脑的模块化结构，利用内在函数和外在函数的构建，将推理结构的先验理解融入其中，并提供在每个模块或函数内部学习模型的适应能力，与认知过程的模块化结构相一致。

    盘古-智能体的核心设计：结构化推理与可微调

    盘古-智能体框架的核心设计在于将结构化推理融入RL管道，并通过监督微调和RL微调来实现智能体的可适应性。

    结构化推理：将先验知识融入决策过程

    盘古-智能体框架将智能体的内部思考过程形式化为结构化推理，通过引入内在函数 µ(·) 来操作和转换智能体的内部记忆，从而将传统的RL目标重塑为支持多个“思考”步骤的目标。

    传统的RL目标旨在找到一个策略 π，该策略根据观察历史 ⃗o 来最大化回报 R，即 maxπ(·) R(π(·|⃗o))。而盘古-智能体框架则通过嵌套的内在函数集 ⃗µ(·) 来重新定义这一目标：

    Standard RL
max
π(·)

R(π(·|⃗o)) →

Pangu Opt.
max
π(·),⃗µ(·)

R(π(·|⃗o, ⃗µ(⃗o))).

    内在函数可以是各种操作，例如：思考、计划、反思经验、与其他智能体交流、使用工具等等。例如，当要求智能体进行思考时，它会观察问题并产生关于当前情况的高级想法。

    可微调：利用LLMs和环境反馈进行学习

    盘古-智能体框架利用LLMs作为基础模型，并通过监督微调和RL微调来实现智能体的可适应性。

    • 监督微调: 通过收集环境中成功的轨迹，并使用因果语言建模损失函数来优化LLMs的参数，从而提高智能体在特定任务上的性能。
    • RL微调: 通过让智能体与环境交互，并使用PPO算法来优化策略，从而最大化预期回报。

    盘古-智能体的优势：超越现有框架的性能

    盘古-智能体框架具有以下优势：

    • 泛化性: 能够适应各种任务，例如：ALFWorld、GSM8K、HotpotQA、WebShop等等。
    • 模块化: 能够支持各种内在函数和外在函数的组合，例如：思考、计划、反思、使用工具等等。
    • 可微调: 能够通过监督微调和RL微调来提高智能体的性能。

    实验结果：验证盘古-智能体的有效性

    本文通过一系列实验验证了盘古-智能体框架的有效性，包括：

    • 结构化推理评估: 对各种第一阶嵌套方法和复合方法进行了评估，结果表明复合方法在实现智能体的预期回报方面往往优于第一阶嵌套方法。
    • 微调评估: 通过监督学习和RL微调，成功地提高了智能体在ALFWorld和BabyAI任务中的成功率。

    实验结果表明，在ALFWorld和BabyAI任务中，通过监督微调和RL微调，智能体的成功率分别提高了三倍和两倍。此外，跨领域实验表明，通过RL管道训练的单个LLM能够同时在ALFWorld和BabyAI领域取得高性能。

    未来展望：更强大的通用智能体

    盘古-智能体框架的未来发展方向包括：

    • 全微分: 将逐步转向对框架进行结构化和端到端微调，实现内在函数和外在函数之间的梯度传递，使系统更具适应性。
    • 现实世界应用: 将在更多样化和复杂的评估任务中进行验证，以实现盘古-智能体在现实世界应用中的有效性，并解决模拟到现实的差距。
    • 记忆检索: 将引入更复杂的记忆检索方法，例如：从向量数据库中嵌入相似性，使智能体能够将相关记忆纳入其上下文窗口，从而解决任务。
    • 规划: 将整合和测试树搜索算法，并开发和实施高效的长期规划策略，提高盘古-智能体的规划能力。
    • 工具使用: 将支持更多外部工具，例如：网络搜索引擎、计算器（例如Wolfram Alpha）、地图等等，扩展盘古-智能体的应用范围。

    盘古-智能体框架的出现，标志着AI智能体发展的新阶段，它将结构化推理和可微调能力相结合，为构建更强大的通用智能体提供了新的思路和方法。

    参考文献

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    Q: 这篇论文试图解决什么问题？

    A: 这篇论文提出了一个名为Pangu-Agent的框架，旨在解决如何创建能够在多个任务中表现良好的通用智能体（AI代理）的问题。具体来说，它试图解决以下两个主要问题： 1. 直接将感知映射到动作的独立强化学习（RL）策略在构建时会遇到严重问题，尤其是缺乏跨多个任务的普遍性和需要大量训练数据。 2. 大型语言模型（LLMs）虽然可以作为将跨领域知识整合到AI代理中的基本方式，但缺乏针对特定决策问题的学习和适应能力。 Pangu-Agent框架通过整合和学习结构化推理到AI代理的政策中来解决这些问题。该框架受到人类大脑模块性的启发，利用构建内在和外在功能来添加对推理结构的先前理解。它还提供了适应性能力，可以在每个模块或功能中学习模型，这与认知过程的模块化结构一致。 总之，这篇论文提出了一个通用框架，通过整合结构化推理、先前知识和适应性学习来解决创建通用智能体的挑战，使其能够在多个任务中表现良好。

    Q: 有哪些相关研究？

    A: 这篇论文讨论了几种与Pangu-Agent框架和创建通用智能体相关的现有研究和方法。其中一些最相关的研究包括： * 使用元学习、内在动机、辅助任务、逆强化学习和贝叶斯先验的改进学习，以提高强化学习代理的学习能力和适应性。 * 将大型语言模型（LLMs）整合到代理框架中，例如AutoGen、AutoGPT和AgentVerse，以利用跨领域知识并构建通用智能体。 * 研究LLM代理，不仅使用LLMs作为基础先验，还使用工具和多智能体通信来构建通用智能体。 * 开发模块化和灵活的智能体框架，例如Transformers Agents、LangChain、OpenAgents、XAgent和MetaGPT。 * 提出组合方法，例如SwiftSage、ReAct和Least-to-Most，以增强LLM的推理能力。 * 在代理中实现搜索增强规划，使用BFS、DFS和MCTS等树搜索算法。 * 开发多智能体框架，允许智能体之间的通信和协作，例如CAMEL、AgentVerse和ProAgent。 * 评估和分析LLM代理在各种任务中的表现，例如GSM8K、HotpotQA、ALFWorld、WebShop和BabyAI。 总的来说，这篇论文借鉴了广泛的现有研究，涉及强化学习、大型语言模型、多智能体系统和通用智能体开发，以创建一个结合结构化推理、先前知识和适应性学习的通用智能体框架。

    Q: 论文如何解决这个问题？

    A: 这篇论文通过提出一个名为Pangu-Agent的通用框架来解决创建通用智能体的问题，该框架整合和学习结构化推理到AI代理的政策中。该框架通过以下方式解决提到的挑战： 1. 结构化推理：论文通过假设一组内在函数（µ）来形式化代理的内部思考过程，这些函数作用于和转换代理的内部记忆。这些内在函数的引入可以重新制定典型的RL目标，支持多个“思考”步骤。这使得代理能够以更模块化和灵活的方式进行推理和决策。 2. 内在和外在功能：该框架定义了两组功能 – 内在函数，操作代理的内部记忆状态，和外在函数，与外部环境进行交互。内在函数对于塑造代理的内部状态和决策过程至关重要，而外在函数则直接生成要在环境中执行的动作。 3. 适应性：论文展示了如何通过监督微调和强化学习（RL）微调来微调Pangu-Agent。通过结构化推理，可以有效地从预训练的LLM先验开始收集有价值的奖励轨迹，以启动训练和微调过程。该框架支持全秩和低秩适应算法，以使其更广泛地可用。 4. 模块化设计：Pangu-Agent灵活且模块化，使用户能够轻松地扩展代理的功能并组合或重用许多已经实现的方法。该框架与各种任务和大型语言模型兼容，使其能够适应不同的环境和领域。 总之，Pangu-Agent框架通过整合结构化推理、先前知识和适应性学习来解决创建通用智能体的挑战。它受到人类大脑模块性的启发，并提供了一种通用且灵活的代理设计，可以在多个任务中实现更好的性能和适应性。

    Q: 论文做了哪些实验？

    A: 这篇论文进行了广泛的实验，以评估Pangu-Agent框架及其结构化推理能力。实验涵盖了各种任务、大型语言模型（LLMs）和微调方法。以下是论文中进行的主要实验： 1. 结构化推理能力评估：论文评估了Pangu-Agent中的几种结构化推理方法，包括一阶嵌套（例如直接回答、链式思考提示）和组合方法（例如ReAct、Self-Consistency、SwiftSage、Least-to-Most）。这些评估在七个不同的LLMs（例如GPT-3.5、Llama 2、OpenChat）和六个领域（例如ALFWorld、GSM8K、HotpotQA）上进行。 2. 监督微调（SFT）：论文展示了如何使用Pangu-Agent框架对LLMs进行SFT。通过拒绝重采样管道，显著提高了LLM在ALFWorld域中的表现，将保留任务中的成功率从27%提高到82%。 3. 强化学习微调（RLFT）：论文还评估了RLFT在Pangu-Agent中的效果。通过RL进一步提高了ALFWorld任务中的成功率，从82%提高到88%，在BabyAI任务中从28%提高到91%。这些结果突出了结构化推理在显著推进基于LLM的代理训练方面的潜力。 4. 跨域评估：论文进行了跨域实验，展示了通过RL管道训练的单个LLM能够在ALFWorld（82%）和BabyAI（18个任务的平均58.7%）域中同时实现高性能的能力。这证明了Pangu-Agent框架在将LLMs适应新任务方面的有效性。 5. 规划增强：论文评估了在GSM8K和Game24上使用树搜索算法（BFS、DFS和MCTS）增强规划能力的效果。该框架利用LLM作为策略、模型和价值函数，并与LLM-based模拟环境进行交互，构建rollout树，以更好地使用树搜索算法进行动作/生成。 总的来说，论文中进行的实验全面评估了Pangu-Agent框架及其结构化推理能力，展示了其在各种任务和设置中的有效性。这些结果可以帮助研究人员了解如何初始化他们的代理以及如何收集微调步骤的数据。

    Q: 有什么可以进一步探索的点？

    A: 这篇论文提出了一个有前途的通用智能体框架，但有几个潜在的研究方向可以进一步探索： 1. 全不同性：论文专注于独立优化内在和外在功能。朝着Pangu-Agent框架的全不同性发展，允许在各种内在和外在功能之间传递梯度，可以使系统更加适应。 2. 真实世界的应用：论文在有限数量的单智能体和多智能体任务上评估了Pangu-Agent的性能。将更多样化和复杂的评估任务纳入未来的工作，使Pangu-Agent在真实世界的应用中更加有效，并解决模拟到现实的差距，将是有益的。 3. 记忆检索：当前版本的Pangu-Agent支持长期记忆，存储每个智能体可用的任何信息，例如其观察、思想和行动。在未来，更复杂的记忆检索方法，如允许智能体在其上下文窗口中融入相关记忆的向量数据库中的嵌入相似性，可以被纳入其中，以解决任务。 4. 规划：目前，论文只关注推理任务的规划。在未来，将树搜索算法集成到交互式环境中的基于智能体任务中，并开发和实施高效长期规划的策略，将增强Pangu-Agent的规划能力，使其能够应对现实世界的挑战并适应动态环境。 5. 工具使用：Pangu-Agent未来路线图的一个重要部分是促进与外部工具的集成。Pangu-Agent在其当前配置中包括一个代码解释器，用于执行简单的Python脚本。然而，未来的Pangu-Agent版本将支持与各种外部工具（如Web搜索引擎、计算器（例如Wolfram Alpha）和地图）的兼容性。这种扩展将使Pangu-Agent能够在各种应用中更广泛地部署，并使其能够推广到超出其初始学习分布的任务。 6. 多智能体协作：虽然论文讨论了多智能体设置，但探索更先进的多智能体协作、沟通模式和任务分配策略将是有趣的。 7. 可扩展性和效率：随着大型语言模型的规模不断扩大，优化Pangu-Agent框架的可扩展性和效率，以处理更大的模型和更复杂的任务，将是一个重要的研究方向。 8. 安全性和鲁棒性：确保Pangu-Agent框架产生的智能体是安全可靠的，不能用于有害或不道德的目的，将是需要解决的关键挑战。 总之，Pangu-Agent框架为通用智能体的研究提供了一个有前途的基础，但还有许多潜在的研究方向可以进一步探索，以完善框架并将其适应更广泛的真实世界应用。

    Q: 总结一下论文的主要内容

    A: 这篇论文提出了Pangu-Agent框架，这是一个通用的智能体框架，利用结构化推理来提高强化学习（RL）代理的性能。Pangu-Agent框架的关键点可以总结如下： 1. **目标**：创建能够在多个任务中表现良好的通用智能体，利用大型语言模型（LLMs）作为先验知识，同时解决直接感知到动作的RL策略的局限性。 2. **结构化推理**：引入内在函数来形式化代理的内部思考过程，使代理能够进行多步推理并适应新任务。 3. **内在和外在功能**：框架定义了两组功能 – 内在函数，操作代理的内部记忆状态，和外在函数，与外部环境进行交互。 4. **适应性**：Pangu-Agent可以通过监督微调和强化学习（RL）微调来适应新任务，允许在内在和外在功能上进行微调。 5. **评估**：在各种任务和LLMs上评估了Pangu-Agent，表明结构化推理方法比非结构化方法表现更好。微调进一步提高了代理的性能。 6. **跨域学习**：展示了单个LLM可以通过RL微调在多个域中实现高性能，证明了框架的跨域学习潜力。 7. **未来工作**：讨论了Pangu-Agent的潜在改进，包括全不同性、真实世界应用、记忆检索、规划、工具使用和多智能体协作。 总的来说，Pangu-Agent框架通过结构化推理、先前知识和适应性学习来解决创建通用智能体的挑战，使其能够在多个任务中实现更好的性能和适应性。

  • NPHardEval: Dynamic Benchmark on Reasoning Ability of Large Language Models via Complexity Classes

    Q: 这篇论文试图解决什么问题？

    A: 这篇论文旨在解决大型语言模型（LLMs）在推理能力评估方面的局限性。现有的评估基准存在几个问题：它们无法全面评估LLMs的推理能力，存在模型过拟合的风险（因为这些基准是公开和静态的），并且依赖于手动评估方法。此外，从理论上讲，研究LLMs解决计算复杂性层次结构中问题（特别是NP-hard或NP-complete问题）的能力也很有趣。为了解决这些问题，作者提出了一个新的基准测试NPHardEval，它基于计算复杂性类的原则，提供了一个更严格和量化的LLMs推理能力评估。这个基准测试包括9个精心选择的推理任务，这些任务根据复杂性类进行分段，每个类包含100个实例，分布在10个不同的难度级别上。通过这个研究，作者提供了LLMs在复杂推理任务中性能的全面分析，并通过比较LLMs在不同复杂性类别中的表现，提供了一个客观和严格的视角。

    Q: 有哪些相关研究？

    A: 这篇论文在几个领域建立了联系，包括： 1. LLMs的推理能力：最近的研究强调了LLMs展现出的前所未有的推理能力。通过简单的提示“让我们逐步思考”，这些模型能够逐步回答问题。这在社区中引起了相当大的兴趣，因为推理能力是人类智能的标志。 2. LLMs性能的基准测试：随着LLMs的发展，评估这些模型的推理能力变得重要。现有的评估方法主要依赖于包含人类生成问题及其标准答案的数据集。但是，这些数据集通常缺乏评估问题难度和回答它们所需的推理程度的定量指标。 3. 逻辑和算法推理：论文通过使用计算复杂性类来定义任务复杂性，超越了依赖于问题回答和数学问题的传统评估方法。这种方法旨在通过定量评估问题所需的推理能力来严格评估LLMs。 4. 通过上下文学习进行推理：论文探讨了LLMs是否能够通过上下文中的例子学习并应用解决问题的技能，而不仅仅是模仿问题解决过程。通过变化提示中例子的难度，作者旨在了解LLMs是否能够推广学习到不同难度级别的新问题。 总的来说，这项工作通过引入新的基于计算复杂性类的推理基准测试，为LLMs的评估提供了新的视角，并旨在推进我们对这些模型在复杂问题解决中能力的理解。

    Q: 论文如何解决这个问题？

    A: 为了解决评估大型语言模型（LLMs）推理能力的局限性，论文介绍了一个名为NPHardEval的新基准测试。这个基准测试通过以下方式解决问题： 1. 基于计算复杂性类的任务：NPHardEval包括9个基于计算复杂性类（P、NP-complete和NP-hard）的任务。这种方法允许在不同难度级别上对LLMs的推理能力进行严格和量化的评估。 2. 自动化任务生成和验证：基准测试使用成熟的算法来解决问题，这使得任务生成和结果验证的自动化成为可能。这种自动化确保了评估过程的准确性和可靠性，并便于更新基准测试中的数据点。 3. 动态更新机制：为了减轻LLMs过拟合基准测试的风险，NPHardEval设计了每月刷新数据点的机制。这有助于保持基准测试随着时间的推移的相关性和严谨性。 4. 通过上下文学习的评估：论文通过变化提示中例子的难度来评估LLMs是否能够推广从上下文中学习到新问题。这有助于区分“学习”和“模仿”之间的区别，并提供对LLMs推理能力的见解。 5. 对比分析：作者在NPHardEval上评估了10个不同的LLMs，包括专有（封闭源代码）和开源模型。这种比较提供了对这些模型在复杂推理场景中相对优势和劣势的见解。 总的来说，NPHardEval基准测试通过提供一个基于计算复杂性类、自动化且动态更新的评估框架，解决了现有LLMs推理能力评估方法的局限性。这种方法提供了对LLMs在复杂问题解决中能力的全面分析，并为未来改进这些模型的推理能力奠定了基础。

    Q: 论文做了哪些实验？

    A: 论文在NPHardEval基准测试上进行了三个主要实验，以评估和了解大型语言模型（LLMs）的推理能力： 1. 基础模型的推理能力比较：这个实验全面比较了各种基础模型，包括专有（封闭源代码）和开源模型。通过使用零次提示作为性能的基本衡量标准，作者评估了LLMs在从多项式时间（P）到NP-complete和NP-hard复杂性级别的任务上的表现。这个实验旨在突出封闭源代码和开源模型在推理能力方面的差异。 2. 跨任务复杂性和难度级别的推理性能：在这个实验中，作者旨在通过Wilcoxon检验评估不同复杂性和难度级别上的任务性能，这是一种非参数统计假设检验。通过分析不同复杂性类别（P、NP-complete和NP-hard）和问题难度级别内的性能，这个实验提供了LLMs处理不同难度任务的见解。 3. 通过上下文学习进行推理能力：这个实验调查了LLMs是否能够通过上下文中的例子推广学习，而不是仅仅模仿问题解决过程。作者使用具有不同难度级别的少数次示例的提示来评估模型是否能够推广学习到具有不同难度级别的新问题。这个实验有助于区分“学习”和“模仿”之间的区别，并提供对LLMs推理能力的见解。 总的来说，这些实验旨在通过在NPHardEval基准测试上评估模型在不同复杂性类别和难度级别上的表现，提供对LLMs推理能力的全面分析。这些发现有助于了解这些模型在复杂问题解决中的优势、劣势和潜在改进领域。

    Q: 有什么可以进一步探索的点？

    A: 有几个领域可以进一步探索，以深入了解大型语言模型（LLMs）的推理能力： 1. 鲁棒性评估：未来的研究可以专注于LLMs的鲁棒性测试，通过改变“温度”等参数来控制响应生成的随机性。这可以帮助了解这些设置如何影响模型的推理能力，并确定模型响应的一致性和可靠性。 2. 动态更新计划：NPHardEval基准测试可以纳入动态更新机制，每月刷新数据点。这将确保LLMs使用当前和变化的任务集进行评估，并允许跟踪它们在时间上的表现。 3. 在多项式（P）下进行细粒度时间复杂度：未来的工作可以利用大O表示法更详细地调查P复杂度类，这可以提供当前难度级别和不同任务难度级别之间交叉比较的补充视角。 4. 推理的自我纠正：实现迭代自我纠正机制可以增强LLMs的推理能力。通过允许LLMs进行多轮自我纠正，可以观察细化过程如何影响其响应的准确性和复杂性。 5. 用于推理的多智能体系统：探索多智能体系统方法可以显著提高LLMs的推理能力。在这种系统中，不同的LLM智能体可以协作解决复杂问题，这可以模仿专家团队，每个团队成员都贡献自己的专业知识，从而得出更全面和细致的解决方案。 6. 将NPHardEval扩展到其他领域：未来的工作可以将基准测试扩展到其他领域，如科学推理、道德推理或创造性问题解决，以全面了解LLMs在各种复杂推理任务中的能力。 通过探索这些方向，研究可以在当前LLMs的能力和局限性方面提供更深入的见解，并推动开发更复杂、现实世界问题解决任务中更复杂和可靠的AI系统。

    Q: 总结一下论文的主要内容

    A: 这篇论文介绍了一个名为NPHardEval的新基准测试，用于评估大型语言模型（LLMs）在复杂任务上的推理能力，这些任务的复杂性高达NP-hard级别。基准测试包括9个精心选择的推理任务，分布在从多项式时间（P）到NP-complete和NP-hard的复杂性级别上。通过在NPHardEval上评估10个不同的LLMs，包括专有（封闭源代码）和开源模型，论文旨在回答以下关键问题： 1. 基础模型的推理能力差距：当前开源模型与封闭源代码模型相比表现如何？ 2. 基础模型的推理能力：LLMs在不同复杂性类别和难度级别上的表现如何？ 3. 通过上下文学习进行推理：LLMs是否能够推广从上下文中学习到的新问题，而不仅仅是模仿问题解决过程？ 论文还讨论了当前评估方法的局限性，并提出了未来研究方向，以增强我们对LLMs在复杂问题解决中能力的理解。这包括鲁棒性评估、动态更新计划、在多项式（P）下进行细粒度时间复杂度、推理的自我纠正和用于推理的多智能体系统。总的来说，NPHardEval基准测试提供了一个全面的分析，以了解LLMs在复杂推理任务中的当前能力，并通过创新方法推动开发更复杂和可靠的AI系统。

  • 探索Osprey: 用视觉指导调整进行像素理解

    欢迎来到我的博客文章，在这篇文章中，我们将深入探索”Osprey: 使用视觉指导调整进行像素理解”的精彩世界。在本文中，我们将探索Osprey的GitHub存储库，并揭示其主要功能和特点。让我们开始吧！

    📚 了解Osprey

    Osprey是一种创新的方法，通过将像素级的遮罩区域与语言指令结合，增强了掩膜语言模型（MLLMs）。这种集成使得细粒度的视觉理解成为可能。Osprey基于输入的遮罩区域生成语义描述，包括简短和详细的描述。

    🎥 观看视频演示

    如果您想看到Osprey的实际应用，请观看视频演示。它提供了Osprey工作原理的视觉展示，并展示了其能力。通过观看演示视频，您可以更好地了解Osprey如何进行像素理解与视觉指导调整。

    💻 尝试在线演示

    您想亲自体验Osprey吗？您可以尝试在线演示！只需点击提供的链接，您就可以访问演示。使用以下凭据登录：

    用户名：osprey
    密码：osprey

    在线演示允许您探索Osprey的功能，并实时查看其结果。快来尝试一下，看看它如何增强您的像素理解任务！

    📥 离线演示安装

    如果您希望在本地运行Osprey，您可以按照以下步骤安装离线演示：

    1. 安装Gradio-Osprey-Demo。
    2. 运行以下命令安装Segment Anything：pip install git+https://github.com/facebookresearch/segment-anything.git。
    3. 将ViT-B SAM模型下载到checkpoints文件夹。
    4. 在demo文件夹中运行app.py文件，执行命令cd demo，然后运行python app.py --model checkpoint/osprey_7b。

    按照这些步骤，您就可以在本地机器上运行离线演示。

    🔧 安装步骤

    要安装Osprey及其相关包，请按照以下步骤进行：

    1. 运行命令git clone https://github.com/CircleRadon/Osprey.git克隆Osprey存储库，并使用cd Osprey进入Osprey文件夹。
    2. 运行conda create -n osprey python=3.10 -y创建一个新的conda环境，并使用conda activate osprey激活它。
    3. 通过执行pip install --upgrade pip来升级pip。
    4. 运行pip install -e .安装所需的包。
    5. 如果您需要额外的训练案例包，请使用pip install -e ".[train]"和pip install flash-attn --no-build-isolation安装它们。

    按照这些步骤，您将安装好Osprey及其依赖项，准备就绪。

    📦 检查点

    Osprey提供了两个预训练模型供您使用：

    1. Convnext-large-CLIP模型
    2. Osprey-7b模型

    要使用Osprey-7b模型，请确保将config.json文件中的”mm_vision_tower”更新为Convnext-large-CLIP模型的路径。

    📝 待办事项列表

    Osprey存储库中有一个活跃的待办事项列表，详细说明了项目的未来发展和改进计划。请关注该存储库以获取更新和新功能！

    🙏 致谢

    Osprey基于LLaVA-v1.5代码库，并利用了SAM（Segmentation-Aware Modulation）模型的分割结果。该项目感谢这些框架在其开发中的贡献。

    📚 BibTeX引用

    如果您想在您的研究中引用Osprey，请使用以下BibTeX条目：

    @misc{Osprey,
  title={Osprey: 使用视觉指导调整进行像素理解},
  author={Yuqian Yuan, Wentong Li, Jian Liu, Dongqi Tang, Xinjie Luo, Chi Qin, Lei Zhang和Jianke Zhu},
  year={2023},
  eprint={2312.10032},
  archivePrefix={arXiv},
  primaryClass={cs.CV}
}

    🌟 结论

    在本篇博客文章中，我们探索了”Osprey: 使用视觉指导调整进行像素理解”的GitHub存储库。我们发现了它的特点，观看了视频演示，并了解了如何尝试在线和离线演示。我们还介绍了安装步骤、可用的检查点，并感谢了相关框架的贡献。Osprey为细粒度的视觉理解开启了令人兴奋的可能性，我们迫不及待地期待它在未来的发展！

    以上就是我们对Osprey的探索！希望您找到了有关它的有用信息，并受到了启发。如果您有任何问题或想法，请随时在下方留下评论。敬请期待更多令人激动的人工智能项目和进展。祝您探索愉快！🚀🔍

  • UIUC && 清华 | 提出Magicoder大模型：7B模型堪比ChatGPT和Gemini

    🎉 欢迎来到我的博客！今天我将为大家介绍一项令人兴奋的技术成果——Magicoder大模型。这个模型由伊利诺伊大学香槟分校（UIUC）和清华大学联合提出，创造了一个7B规模的代码生成模型，媲美了ChatGPT和Gemini。让我们一起来看看这个令人惊叹的研究成果！

    背景介绍
    代码生成一直是计算机科学领域的一个挑战性问题。近年来，基于大模型的代码生成取得了显著的突破，并被广泛应用于软件开发。最初，闭源模型如GPT-3.5 Turbo（即ChatGPT）和GPT-4在代码生成方面占据主导地位。为了进一步推动开源语言模型（LLM）在代码生成领域的发展，提出了SELF-INSTRUCT方法来引导LLM的指令遵循能力。

    Magicoder的创新之处
    在过去的研究中，研究人员通常使用强大的教师模型（如ChatGPT和GPT-4）设计编码指令，然后用生成的数据微调较弱的学生模型以提炼知识。然而，这些方法依赖于一系列狭义的预定义任务或启发式方法，可能继承了LLM的固有偏见。

    Magicoder通过提出OSS-INSTRUCT方法来解决这个问题。OSS-INSTRUCT利用强大的LLM，从开源环境中收集任意随机的代码片段，汲取灵感，自动生成新的编码问题。这样，Magicoder能够直接从开源学习创造高质量和创造性的代码指令。通过提供不同的种子代码片段，OSS-INSTRUCT可以产生多样化、逼真且可控的代码指令。

    实验结果和评估
    研究人员在广泛的编程任务中对Magicoder进行了评估，包括Python文本到代码生成的HumanEval和MBPP，多语言代码生成的MultiPL-E，以及解决数据科学问题的DS-1000。他们还使用了增强的HumanEval+和MBPP+数据集进行更严格的模型评估。

    实验结果显示，Magicoder-CL和MagicoderS-CL都显著提升了基础的CODELLAMA-PYTHON-7B模型。Magicoder-CL在所有测试基准上都超过了WizardCoder-CL-7B、WizardCoder-SC-15B和所有参数小于或等于16B的SOTA LLM。而MagicoderS-CL在HumanEval上的pass@1结果与ChatGPT持平，并在更严格的HumanEval+上超过了它，表明MagicoderS-CL能够生成更稳健的代码。

    除了在CODELLAMA-PYTHON-7B基础模型上的结果外，研究人员还在DeepSeek-Coder-Base 6.7B上应用了OSS-INSTRUCT，创建了Magicoder-DS和MagicoderS-DS。这两个模型在HumanEval、HumanEval+、MBPP和MBPP+上的表现同样优于DeepSeek-Coder-Instruct。

    结论
    Magicoder是一个令人振奋的研究成果，它通过OSS-INSTRUCT方法实现了在代码生成领域的重大突破。通过直接从开源学习创造高质量和创造性的代码指令，Magicoder能够提供更多样化、逼真且可控的编码能力。实验证明，Magicoder-CL和MagicoderS-CL在各项评估中都超越了其他模型，包括ChatGPT和Gemini。这意味着Magicoder在代码生成领域有着巨大的潜力。

    这项研究的成功不仅在于提出了创新的方法，还在于充分利用了大规模的开源代码资源。通过从开源环境中学习，Magicoder能够更好地克服LLM的固有偏见，并产生高质量的代码指令。

    未来，我们可以期待Magicoder的进一步发展和应用。它有望为软件开发人员提供更强大的代码生成工具，帮助他们提高效率和质量。同时，Magicoder也为研究人员提供了一个有趣的研究方向，可以进一步探索代码生成和自动化编程的可能性。

    如果你对Magicoder感兴趣，你可以在论文中详细了解其原理和实验结果。论文链接：https://arxiv.org/pdf/2312.02120.pdf

    此外，Magicoder的源代码也已经开源，你可以在GitHub上找到它：https://github.com/ise-uiuc/magicoder

    希望这篇博客能够为大家介绍清楚Magicoder大模型的重要性和创新之处。它不仅是代码生成领域的一项重要进展，还为我们展示了大模型在软件开发中的巨大潜力。让我们拭目以待，期待Magicoder在未来的发展中能够带来更多的惊喜和创新！💫🚀

  • LangChain代理：语言模型的智能行动者

    在人工智能的浪潮中，LangChain代理如同一颗冉冉升起的新星，它不仅仅是一个程序，更是一个智能体，能够执行一系列动作，就如同我们的大脑一般。让我们来揭开LangChain代理的神秘面纱，探索它如何像人类一样思考和行动。

    智能体的诞生

    LangChain代理的核心在于它的语言模型，它能够像大脑一样处理一系列要执行的动作。当你邀请朋友去吃饭时，你会考虑许多问题：他能吃辣吗？喜欢什么食物？去哪里吃？这一系列的思考过程，现在由LangChain的Large Language Models（LLM）来完成。

    LangChain的设计是将一系列动作编码在代码中，就像一条条链链在一起。在代理模型中，语言模型被用作推理引擎，用来决定执行哪些动作，以及这些动作的执行顺序。

    关键组件的构架

    LangChain代理涉及到几个关键组件，每个组件都是实现智能的关键：

    • 代理（Agent）：由语言模型和提示词驱动，决定下一步行动。
    • 工具（Tool）：代理可以调用的功能，如搜索或数据访问。
    • 工具包（Toolkit）：将多个工具组合，共同完成目标。
    • 代理执行器（AgentExecutor）：代理的运行平台，负责调用代理及执行动作。

    LangChain提供了多种代理类型，包括Zero-shot ReAct、Structured Input ReAct、OpenAI Functions等，每种代理都有其独特的功能和应用场景。

    工具的智能化

    工具是代理执行任务时调用的功能，它们通常用于与外部世界交互。LangChain官方提供了一个全面的工具列表，从维基百科搜索到资料库访问，应有尽有。

    如何运作？

    LangChain提供了丰富的工具，例如Search工具、AWS工具、Wikipedia工具等。这些工具都是BaseTool的子类，通过执行run函数，可以激活工具的功能。我们可以看到如何实际使用这些工具。安装所需的Python包后，您可以轻松创建工具实例或通过LangChain提供的辅助函数load_tools加载工具。