谷歌DeepMind：大模型也很任性，知道最优路径偏要撞南墙

AIGC动态4小时前发布 almosthuman2014

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文章摘要

大语言模型（LLMs）在智能体应用中的潜力引发了广泛关注，但其在决策场景中的表现却存在显著缺陷。谷歌DeepMind的研究者深入分析了LLMs在决策中的三种常见失败模式：贪婪性、频率偏差和知-行差距。这些缺陷导致模型在探索和行动转化方面表现不佳，限制了其解决复杂问题的能力。

贪婪性是LLMs最普遍的失败模式，表现为模型过早地倾向于选择已知的少数最优动作，导致动作覆盖率停滞。实验显示，即使在多臂老虎机（MAB）环境中，模型的覆盖率在10步后便停止增长，最大模型仅覆盖了45%的动作。这种贪婪行为显著降低了模型的性能，使其与最优策略相比存在较高的遗憾值。

频率偏差是另一个关键问题，尤其是对于小规模模型（如2B）。这些模型倾向于重复选择上下文中出现频率最高的动作，即使该动作的奖励较低。随着重复次数的增加，模型的熵值不断降低，表明其探索能力受限。尽管大规模模型（如27B）能够显著减弱频率偏差，但仍受到贪婪行为的影响。

知-行差距则揭示了LLMs在知识与行动之间的脱节。尽管模型能够正确理解任务要求并生成87%的正确推理，但在实际决策中，58%的情况下仍会选择贪婪动作而非最优动作。这种差距表明，LLMs在将知识转化为有效行动方面存在显著不足。

为缓解这些缺陷，研究者提出了一种基于强化学习的微调方法（RLFT）。该方法通过对自动生成的思维链（CoT）推理进行微调，使模型能够从环境交互中学习并优化其决策过程。实验结果表明，RLFT显著降低了模型的遗憾值，并缓解了贪婪性和频率偏差。特别是在小规模模型中，RLFT显著提升了探索能力，缩小了知-行差距。

总体而言，这项研究揭示了LLMs在决策场景中的核心缺陷，并提出了一种有效的改进方法。通过强化学习微调，LLMs在探索和行动转化方面的能力得到了显著提升，为其在复杂任务中的应用提供了新的可能性。