今天小編分享的科學經驗：大模型學好編程，常識邏輯能力一起提升！網友：GPT-4更強的關鍵所在？，歡迎閱讀。
大模型代碼能力強，順便還能提升其他能力？
最近 CMU 的一項研究突然在網上火了起來。
因為它提出了一個結論，模型掌握好代碼能力後，在一些非代碼任務上也能表現出色。
類比于：學好數理化走遍天下都不怕的感覺。
這一下子把網友們的腦洞給打開了。
難道說 GPT-4 比 GPT-3.5 強的關鍵原因，就在這裡？
有人提問：這是否意味着掌握復雜編程，就能獲得更高的推理水平？
還有人好奇，是不是說學編程有助于提升邏輯能力，真的有道理。
想要解釋這些疑問，還要來看研究本身。
這篇論文首次發表于 ChatGPT（GPT-3.5）面世以前，它提出了一種方法，驗證了代碼語言大模型，在完成結構性常識推理上非常擅長。
甚至比一些通用大模型專門微調過的效果好，碾壓 GPT-3、T5。
之所以又被人們熱議起來，或許是因為這項研究中的一些觀點為解釋 ChatGPT、GPT-4 的能力湧現，提供了一些啟發。
該論文被 EMNLP 2022 接收，相關數據和代碼已上傳至 GitHub。
學學編程就能提升邏輯
該研究主要提出四方面工作：
1、代碼語言模型比自然語言模型能更好處理結構化常識推理任務。
2、提出一種利用代碼語言模型進行結構常識推理的方法：CoCoGEN。
3、在 3 個結構化常識推理任務上評估，證明 CoCoGEN 能優于微調 / 少樣本測試下的自然語言大模型。
4、進行消融試驗，測試數據格式、模型大小和少樣本示例數量的影響。
大語言模型在挑戰摘要、翻譯、生成、問答等方面都有了不錯的表現，目前還存在的一個挑戰是如何進行結構化常識推理。
具體任務包括生成事件圖、推理圖、腳本、論證解釋等。
和傳統的常識推理任務不同，結構化常識需要根據自然語言輸入，生成結構化輸出。
這要求模型需要既理解語言内容，還能預測和生成復雜的結構。
而為了避免跨模态的復雜問題，現有的結構化常識生成模型都會修改問題的輸出格式，比如将圖形 " 扁平化 " 為節點對的列表（下圖 d），或者轉換為 DOT 這類規範語言（下圖 c）。
但是大語言模型在處理這些輸出時依舊存在困難，因為這些序列化的結構輸出和大部分預訓練數據存在很大差異。
而且在自然語言中，語義相關的詞一般都離得很近，但是在結構化表達中它們可能離得很遠。
這就導致大語言模型可能無法很好理解拓撲結構，所以想要模型完成這類任務還要進行特定訓練。
與此同時，大語言模型在代碼方面的能力越來越突出，代碼也是一種結構化數據。
所以研究人員就想到，與其進行額外微調，為什麼不利用代碼能力來搞定結構化常識推理。
如下圖 b 就是利用該方法的結果：
研究人員将該方法命名為 Code for Commonsenses Generation（常識生成代碼）模型，簡稱為 CoCoGEN。
CoCoGEN 使用一個由 k（5-10）個 Python 類組成的提示。
在推理過程中，測試輸入被轉換為一個部分類，如上所示，附加到提示中，并由代碼生成模型（如 CodeX）完成。
研究人員使用 CodeX 發現它在生成代碼上表現很好，總是能輕松轉換成圖形。
然後，研究人員進行了三項任務測試：
腳本生成
實體狀态跟蹤
解釋圖生成
在腳本生成任務中，T5 模型進行了微調，CURIE（text-curie-001）和 DAVINCI（text-davinci-002）使用了 15 個示例進行少樣本測試。
（CURIE 和 DAVINCI 是基于 GPT-3 的兩個模型）
結果顯示，CoCoGEN 的表現結果最好。
在以精确度（Precision）、召回率（Recall）和 F1 值作為評估指标時，同樣是使用 15 個樣本訓練後，CoCoGEN 的效果優于其他模型，并且優于在 100 個樣本上微調過的 T5 模型。
另外兩項任務中，CoCoGEN 的表現也都優于其他模型。
同時該方法也驗證了其他大模型在使用代碼提示後，表現也會更好。
換言之，在讓大模型精通編程後，它的結構常識能力就會提升。
網友銳評：這不就是野生版柯裡 - 霍華德同構嘛？
據了解柯裡 - 霍華德同構建立了邏輯和類型理論之間的關聯，現實了推理系統和程式語言之間的相似性。
看來，推理可以等于證明，再等于編程了。
GPT-3 也能湧現類似能力
與此同時，有人也發現了一個半年前的帖子，其中提出了一個觀點和這項研究由類似之處：
大模型具有復雜推理能力的思維鏈，可能同樣得益于代碼訓練。
這個帖子中列舉了幾個例子。
最初的 GPT-3 沒有用代碼訓練，它并不具有思維鏈能力（chain-of-thought，CoT）。
text-davincic-001 雖然指令調優了，但是執行 CoT 的效果也不理想。
PaLM 的訓練數據中有 5% 是代碼，就能具備 CoT 了。
Copilot（據說是 12B 版本），也能做到 CoT。
……
這種相關性的确非常有趣。
還有人覺得用代碼訓練大模型的好處可能有更多，比如語言模型預測下一個 token 往往是非常局部的，但是代碼方面通常要求能更加 " 遠距離 " 一些，比如完成一個括号閉合的操作。
你怎麼看？
論文地址：
https://arxiv.org/abs/2210.07128
GitHub 地址：
https://github.com/madaan/
參考鏈接：
https://yaofu.notion.site/How-does-GPT-Obtain-its-Ability-Tracing-Emergent-Abilities-of-Language-Models-to-their-Sources-b9a57ac0fcf74f30a1ab9e3e36fa1dc1
