Human reasoning depends on how objects are related within propositions. \textit{How do relations organize the language representations of contextual contents?} We give an LLM a list of facts in its context (e.g., \emph{Alice eats an apple. Bob eats a pear.}) and measure how its hidden state changes when the question switches from what Alice eats to what Bob eats. Averaged over many lists, this change is a steering vector, which we call the \emph{ordinal vector}. It points to a fact by its \emph{order of mention}, the order in which the facts were stated in the context. We find that LLMs represent the fact a question asks about by its order of mention, not by the name the question contains. We state this as the \textit{ordinal addressing hypothesis}: each order of mention has a \emph{fact address} in the model's state, shared by all contexts, and a question moves the state to the fact address of the fact it asks about, while the context supplies what that fact says. Across Qwen, Gemma, and Llama, fact addresses are (1) \emph{ordered by mention}: query states are organized by the order of facts, not of names, even when one fact has multiple subjects; (2) \emph{steerable}: added to a question about the first fact of a new list, the ordinal vector makes the model answer with the second fact of that list; (3) \emph{low-rank}: they span a low-rank subspace in which the first-mentioned fact is the easiest to reach, surprisingly similar to human recall; and (4) \emph{emergent}: they are shared in late-middle layers, hold from 1.5B to 32B parameters, and form early in pretraining. Language models reach a stated fact by where it was mentioned, deepening our understanding of LLM reasoning.


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ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
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