https://arxiv.org/abs/2406.04271
1. 引言
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介绍大型语言模型（LLMs）在推理任务中的局限性。
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概述现有推理方法的分类和局限性：单次查询推理和多查询推理。
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提出Buffer of Thoughts (BoT) 框架，旨在提高LLMs的推理准确性、效率和鲁棒性。
2. 相关工作和讨论 -
回顾检索增强语言模型、基于提示的LLMs推理和类比推理的相关研究。
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讨论BoT与现有方法的异同，并强调其优势。
3. Buffer of Thoughts -
介绍BoT的整体框架，包括问题蒸馏器、元缓冲区、实例化推理和缓冲区管理器。
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详细说明问题蒸馏器的功能和工作原理。
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介绍元缓冲区中存储的思想模板，并解释模板检索和实例化推理的过程。
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说明缓冲区管理器如何从解决方案中提炼思想模板，并动态更新元缓冲区。
4. 实验 -
介绍实验数据集和任务，包括24点游戏、BIG-Bench Hard任务、BIG-Bench推理任务、Python编程谜题、多语言小学数学和莎士比亚十四行诗创作。
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实现和基准：使用GPT-4作为基线模型，并与标准提示、单查询方法和多查询方法进行比较。
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结果分析：BoT在推理准确性、效率和鲁棒性方面均优于现有方法。
5. 模型分析 -
分析思想模板的分布情况，说明BoT能够有效地发现不同任务的思想模板。
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分析BoT的时间成本分布，证明其推理框架的效率。
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探讨模型规模与性能之间的权衡，说明BoT能够提升小模型的能力。
6. 消融研究 -
分析问题蒸馏器、元缓冲区和缓冲区管理器对BoT性能的影响。
7. 讨论 -
讨论BoT的局限性和未来发展方向，例如整合外部资源、优化思想模板提炼等。
8. 结论 -
总结BoT的主要贡献和优势，并展望未来研究方向和应用前景。
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1. 大型语言模型（LLMs）推理任务的局限性：
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LLMs 在推理任务中存在幻觉现象，难以处理复杂推理问题。
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现有的推理方法（单次查询和多查询）存在局限性，例如缺乏泛化能力、计算复杂度高、依赖手动设计等。
2. BoT 框架： -
问题蒸馏器： 从输入任务中提取关键信息和约束，并将其转化为高层次的抽象表示。
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元缓冲区： 存储一系列通用的高层次思想模板，用于解决各种类型的推理问题。
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实例化推理： 根据提取的信息和检索到的思想模板，自适应地实例化推理结构进行高效推理。
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缓冲区管理器： 从解决方案中提炼思想模板，并动态更新元缓冲区，提高推理能力。
3. BoT 的优势： -
准确性提升： 通过共享的思想模板，可以自适应地实例化高层次思想，提高推理准确性。
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推理效率： 直接利用历史推理结构进行推理，无需复杂的多次查询过程，提高推理效率。
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模型鲁棒性： 模拟人类思维过程，使 LLMs 能够一致地解决类似问题，增强模型鲁棒性。
4. BoT 的应用： -
BoT 在各种推理任务中表现出色，例如数学推理、常识推理、编程推理等。
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BoT 能够提升小模型的能力，使其达到或超越大型模型的效果。
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BoT 具有泛化能力强、推理效率高、模型鲁棒性强的优势。
5. BoT 的未来发展方向： -
整合外部资源，构建开放域系统。
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优化思想模板提炼，提高模板质量，解决更复杂的推理问题。
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