Large Language Models (LLMs), through their contextualized representations, have been empirically proven to encapsulate syntactic, semantic, word sense, and common-sense knowledge. However, there has been limited exploration of their physical reasoning abilities, specifically concerning the crucial attributes for comprehending everyday objects. To address this gap, we introduce NEWTON, a repository and benchmark for evaluating the physics reasoning skills of LLMs. Further, to enable domain-specific adaptation of this benchmark, we present a pipeline to enable researchers to generate a variant of this benchmark that has been customized to the objects and attributes relevant for their application. The NEWTON repository comprises a collection of 2800 object-attribute pairs, providing the foundation for generating infinite-scale assessment templates. The NEWTON benchmark consists of 160K QA questions, curated using the NEWTON repository to investigate the physical reasoning capabilities of several mainstream language models across foundational, explicit, and implicit reasoning tasks. Through extensive empirical analysis, our results highlight the capabilities of LLMs for physical reasoning. We find that LLMs like GPT-4 demonstrate strong reasoning capabilities in scenario-based tasks but exhibit less consistency in object-attribute reasoning compared to humans (50% vs. 84%). Furthermore, the NEWTON platform demonstrates its potential for evaluating and enhancing language models, paving the way for their integration into physically grounded settings, such as robotic manipulation. Project site: https://newtonreasoning.github.io


翻译:大语言模型(LLMs)通过其上下文表征已被实证证明能够封装句法、语义、词义及常识性知识。然而,关于其物理推理能力——特别是理解日常物体的关键属性——的探索仍然有限。为弥补这一空白,我们提出NEWTON——一个用于评估大语言模型物理推理能力的资源库与基准测试平台。此外,为支持该基准的领域自适应调整,我们提供了一套流水线,使研究者能够根据其应用相关的物体与属性生成定制化基准变体。NEWTON资源库包含2800个物体-属性对,为构建无限规模的评估模板奠定基础。基于该资源库生成的NEWTON基准测试涵盖16万道问答题目,用于探究多个主流语言模型在基础推理、显式推理与隐式推理任务中的物理推理能力。通过广泛实证分析,我们的结果揭示了LLM在物理推理方面的能力:GPT-4等模型在场景化任务中展现出强大的推理能力,但在物体-属性推理上的表现一致性(50%)远低于人类(84%)。此外,NEWTON平台展现了评估与增强语言模型的潜力,为其在机器人操作等物理基础场景中的集成铺平了道路。项目主页:https://newtonreasoning.github.io

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年11月27日
Arxiv
0+阅读 · 2023年11月23日
Arxiv
12+阅读 · 2021年3月24日
VIP会员
最新内容
《通过小型无人机系统将情报能力“作战化”》
专知会员服务
3+阅读 · 今天7:28
消耗优势:美军的“精确规模化”概念
专知会员服务
7+阅读 · 6月15日
《离线语言支持系统:面向空战战术决策》
专知会员服务
8+阅读 · 6月15日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员