文章主要内容
本文聚焦于大型语言模型(LLMs)在物理问题中基于原理的推理能力,指出当前LLMs在解决物理问题时,常采用冗长、复杂的推理路径,难以像人类专家那样运用核心物理原理(如对称性、守恒定律、量纲分析等)进行简洁、高效且可解释的推理。为此,作者提出了PhySense——首个基于物理原理的推理基准,包含380个精心设计的物理问题,这些问题利用核心原理可轻松解决,但对未采用“原理优先”推理的LLMs颇具挑战性。
通过零样本、提示和无计算提示三种策略,对7个先进LLMs进行评估,发现:
- 推理准确性:即便在提示下,LLMs整体准确率仍较低,尤其在对称性等原理的应用上存在显著不足。
- 推理效率:LLMs消耗的token量远超人类专家(推理模型约为人类的100倍),凸显其在原理驱动的高效推理上的巨大差距。
- 提示效果:提示和无计算指令仅带来边际改进,表明LLMs需深度整合原理性推理。
创新点
- 首个基于原理的物理推理基准:PhySense专注于测试LLMs对核心物理原理的理解