Graph Descriptive Order Improves Reasoning with Large Language Model

研究发现,大型语言模型(LLM)在图推理任务中的性能受图描述顺序显著影响。通过对顺序的调整,LLM的推理性能从42.22%提升至70%。同时,提出了规模化的图推理基准,用于评估LLM在不同图大小下的表现,结果显示其性能并非随图大小增加单调下降。实验涉及GPT-3.5、LLaMA-2-7B和LLaMA-2-13B等主流模型。

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本文是LLM系列文章,针对《Graph Descriptive Order Improves Reasoning with Large Language Model》的翻译。

摘要

近年来,大型语言模型已经在多个领域实现了最先进的性能。然而,LLM在图推理领域的进展仍然有限。我们的工作通过深入研究LLM的图推理来深入研究这一差距。在这项工作中,我们揭示了图描述的顺序对LLM的图推理性能的影响,这显著影响了LLM的推理能力。通过改变这个顺序,我们将LLM的性能从42.22%提高到70%。此外,我们引入了标度图推理基准,用于评估LLM在各种图大小下的性能,并评估LLM的图推理能力与图大小之间的关系。我们发现LLM的图推理性能不会随着图大小的增加而单调下降。实验跨越了几个主流模型,包括GPT-3.5、LLaMA-2-7B和LLaMA-2-13B,以提供全面的评估。

1 引言

2 概念与前言

3 任务和定义

4 图到文本编码

5 实验设置

6 实验

7 相关工作

8 结论

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### 回答1: 图神经网络模型(Graph Neural Network Model)是一种基于图结构的深度学习模型,用于处理图数据。它可以对节点和边进行特征提取和表示学习,从而实现对图数据的分类、聚类、预测等任务。该模型在社交网络、化学分子结构、推荐系统等领域有广泛应用。 ### 回答2: 图神经网络(Graph Neural Network Model,GNN)是一种新兴的人工智能技术,主要应用于图像、文本、语音等非结构化数据的分析和处理。与传统的神经网络相比,GNN不仅可以处理标量和向量数据,还可以有效地处理图结构数据。该算法已经被广泛应用于社交网络和推荐系统等领域。 GNN的核心思想是将图结构数据转化为节点特征向量。在传统的神经网络计算中,每个节点都有自己的参数和输入,GNN则不同,它通过传递和聚集节点之间的信息来学习高维特征数据。这种信息传递和聚集的过程可以通过使用邻接矩阵和节点度等数学工具来实现。 GNN的训练过程可以使用反向传播算法完成,与常规神经网络的训练过程类似。在应用于图像数据分类问题时,GNN可以通过多个学习层来提高准确性。这个技术的成功还在于GNN可以对图像的部分进行处理,而不是整个图像,从而提高了训练和测试的效率。 GNN技术的优势在于,它可以处理复杂的非线性数据,而且可以基于节点、边缘、子图等多种粒度进行分析。此外,GNN还可以处理不明确的、不完整的或噪声丰富的数据。例如,它可以在社交网络中预测用户的兴趣,或在进化发育生物学中预测蛋白质之间的交互。 总之,GNN是一种具有广泛应用前景的新型人工智能技术,其可以更好地解决图像分类、社交网络分析、蛋白质预测等问题。它将成为未来智能分析和推荐系统的重要组成部分。 ### 回答3: 图神经网络(Graph Neural Network,GNN)是一种用于解决结构化数据(例如图、网格等)的机器学习模型。它是神经网络的一种扩展,能够利用节点和边之间的关系信息进行学习。与传统的神经网络不同的是,图神经网络是针对图等结构化数据的设计。 图神经网络的核心思想是将节点和边的表示融合起来,实现对图结构的整体建模。通过将节点和边的特征进行编码,可以学习到可以表达节点和边之间关系的空间嵌入向量。在这些向量的基础上,可以进行下一层节点和边的编码,并通过多层的神经网络来逐渐提高对图结构的建模能力。 目前,图神经网络在多个领域得到了广泛应用,例如化学分子分析、社交网络分析、3D建模等。在化学领域,图神经网络可以从化学分子的结构中预测化学性质,如溶解度、反应性等。在社交网络分析中,它可以对用户关系进行建模,并预测社交网络中用户的行为。在3D建模中,图神经网络可以对点云数据进行建模,并生成复杂的三维物体。 总之,图神经网络是一种适用于结构化数据的机器学习模型,可以从节点和边特征中学习到图结构中的信息并进行整体建模。它在各种领域得到了广泛应用,为研究者提供了一种有效的工具来分析和处理结构化数据。
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