什么是隐式思维链(Implicit CoT)?
显式思维链(Explicit CoT)先写出中间步骤,再给出答案。隐式思维链(Implicit Chain-of-Thought,简称 Implicit CoT)研究如何让语言模型在内部完成这些计算,不必把每一步转换成文字。潜在推理(latent reasoning)、潜空间推理和 latent CoT 是相关文献常用的名称。
Yuntian Deng 等人在 2023 年首次提出 Implicit CoT,通过连续隐藏状态完成中间推理,并在同一篇论文中用知识蒸馏实现这一思路。2024 年的逐步内化(Stepwise Internalization)则通过逐渐移除训练中的文字步骤来学习内部推理。
一个例子
三张票,每张 8 元,整笔订单另收 2 元手续费。总共多少钱?
写出中间步骤
3 × 8 = 24 元,加上 2 元手续费,共 26 元。
不写中间步骤
共 26 元。
看到简短答案还不足以判断模型怎样算出了它。需要看模型如何训练、内部进行了哪些计算,以及改变中间状态后答案如何变化。
五篇论文的阅读顺序
按首次公开时间排列:Implicit CoT 的提出、逐步内化、连续状态、自蒸馏,以及领域综述。
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Implicit Chain of Thought Reasoning via Knowledge Distillation
首次提出隐式思维链(Implicit CoT):让语言模型通过连续隐藏状态完成中间推理,而不把这些步骤写成文字。论文先定义这一推理方式,再用知识蒸馏给出一种实现。
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From Explicit CoT to Implicit CoT: Learning to Internalize CoT Step by Step
提出逐步内化(Stepwise Internalization)来实现 Implicit CoT:从显式思维链模型开始,在微调中逐渐移除中间步骤,让模型学会在内部完成这些计算。
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Training Large Language Models to Reason in a Continuous Latent Space
Coconut 将最后一个隐藏状态作为下一步输入,在连续空间中反复计算,完成后再生成文字答案。
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CODI: Compressing Chain-of-Thought into Continuous Space via Self-Distillation
CODI 通过自蒸馏对齐显式思维链与连续推理的隐藏状态,用较少的连续步骤承载推理过程。
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Reasoning Beyond Language: A Comprehensive Survey on Latent Chain-of-Thought Reasoning
综述 Implicit CoT 与 latent CoT 的主要方法、表示方式和评测问题,并维护 Awesome-Latent-CoT 论文目录。
主要方法
每个链接都通向相应分类的英文介绍和论文列表。
这些分类会交叉:一个方法既能通过训练把文字步骤内化,也能在回答时反复更新连续状态。
读论文时看什么?
- 改了什么?区分训练方式的变化与回答时计算方式的变化。
- 成本是多少?一起比较准确率、输出长度、模型运行次数和实际速度。
- 证据说明什么?看新题目上的表现,以及改变内部状态的实验,检查模型用了哪些中间信息。
感谢 Awesome-Latent-CoT 及其综述为文献整理提供基础。