Large language models (LLMs) have achieved remarkable progress in various natural language processing tasks with emergent abilities. However, they face inherent limitations, such as an inability to access up-to-date information, utilize external tools, or perform precise mathematical reasoning. In this paper, we introduce Chameleon, a plug-and-play compositional reasoning framework that augments LLMs to help address these challenges. Chameleon synthesizes programs to compose various tools, including LLM models, off-the-shelf vision models, web search engines, Python functions, and rule-based modules tailored to user interests. Built on top of an LLM as a natural language planner, Chameleon infers the appropriate sequence of tools to compose and execute in order to generate a final response. We showcase the adaptability and effectiveness of Chameleon on two tasks: ScienceQA and TabMWP. Notably, Chameleon with GPT-4 achieves an 86.54% accuracy on ScienceQA, significantly improving upon the best published few-shot model by 11.37%; using GPT-4 as the underlying LLM, Chameleon achieves a 17.8% increase over the state-of-the-art model, leading to a 98.78% overall accuracy on TabMWP. Further studies suggest that using GPT-4 as a planner exhibits more consistent and rational tool selection and is able to infer potential constraints given the instructions, compared to other LLMs like ChatGPT.


翻译:大型语言模型(LLM)凭借其涌现能力,在各类自然语言处理任务中取得了显著进展。然而,它们仍面临固有局限,例如无法获取最新信息、无法利用外部工具或执行精确的数学推理。本文提出Chameleon(变色龙),一种即插即用的组合推理框架,通过增强LLM以应对上述挑战。Chameleon综合生成程序来组合多种工具,包括LLM模型、现成的视觉模型、网络搜索引擎、Python函数以及根据用户兴趣定制的基于规则的模块。该框架以LLM作为自然语言规划器,推断并执行合适的工具序列以生成最终响应。我们通过ScienceQA和TabMWP两项任务展示了Chameleon的适应性与有效性。值得注意的是,基于GPT-4的Chameleon在ScienceQA上达到86.54%的准确率,较最佳少样本模型提升11.37%;当使用GPT-4作为底层LLM时,Chameleon在TabMWP上较现有最优模型提升17.8%,总体准确率达98.78%。进一步研究表明,与ChatGPT等其他LLM相比,采用GPT-4作为规划器时,框架能展现更一致且合理的工具选择能力,并可根据指令推断潜在约束。

1
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
17+阅读 · 2021年8月25日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
【ACL2020放榜!】事件抽取、关系抽取、NER、Few-Shot 相关论文整理
深度学习自然语言处理
18+阅读 · 2020年5月22日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
基于LSTM-CNN组合模型的Twitter情感分析(附代码)
机器学习研究会
50+阅读 · 2018年2月21日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
15+阅读 · 2017年9月24日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8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
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
A Survey of Large Language Models
Arxiv
501+阅读 · 2023年3月31日
Arxiv
34+阅读 · 2022年12月20日
Arxiv
19+阅读 · 2019年4月5日
VIP会员
最新内容
印度精确打击与指挥架构的断层
专知会员服务
4+阅读 · 7月20日
美空军AI完成F-16战斗机自主空战历史性试飞
专知会员服务
5+阅读 · 7月20日
深入Project Maven:为何人工智能在战场上依然失灵
锻造未来士兵:外骨骼、基因工程与赛博格
专知会员服务
7+阅读 · 7月19日
《无人机蜂群通信技术研究》50页
专知会员服务
8+阅读 · 7月19日
相关VIP内容
专知会员服务
17+阅读 · 2021年8月25日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
相关资讯
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
【ACL2020放榜!】事件抽取、关系抽取、NER、Few-Shot 相关论文整理
深度学习自然语言处理
18+阅读 · 2020年5月22日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
基于LSTM-CNN组合模型的Twitter情感分析(附代码)
机器学习研究会
50+阅读 · 2018年2月21日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
15+阅读 · 2017年9月24日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
相关基金
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
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员