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Thinking Beyond Tokens: From Brain-Inspired Intelligence to Cognitive Foundations for Artificial General Intelligence and its Societal Impact 

  • Thinking Beyond Tokens: From Brain-Inspired Intelligence to Cognitive Foundations for Artificial General Intelligence and its Societal Impact [31.6]
    本稿では,人工知能,認知神経科学,心理学,生成モデル,エージェントベースシステムの学際的合成について述べる。 我々は汎用知能のアーキテクチャと認知の基礎を分析し、モジュラー推論、永続記憶、マルチエージェント協調の役割を強調した。 我々は、人工知能への道の鍵となる科学的、技術的、倫理的課題を特定します。
    論文  参考訳（メタデータ）   (Tue, 01 Jul 2025 16:52:25 GMT)
  • AGIを目指すうえでの整理「Several challenges remains, such as the need for grounded world models, dynamic memory, causal reasoning, robust handling of aleatory and epistemic uncertainty, developing perception of emotional and social contexts and collective agent architectures. Significant advancements have been made, such as Large Concept Models, Large Reasoning Models and Mixture of Experts, which improve LLM performance beyond next-token prediction by incorporating biologically inspired behaviors into output generation.」と指摘。
  • MoEなど技術的なとらえ方に違和感がなくはないが興味深い整理

The Illusion of Thinking: Understanding the Strengths and Limitations of Reasoning Models via the Lens of Problem Complexity 

  • The Illusion of Thinking: Understanding the Strengths and Limitations of Reasoning Models via the Lens of Problem Complexity [16.3]
    大規模な推論モデルは、回答を提供する前に詳細な思考プロセスを生成する。 我々は, LRM がある種の複雑さを超えて完全に精度の低下に直面していることを示す。 また、より深く推論の痕跡を調べ、探索された解のパターンを研究する。
    論文  参考訳（メタデータ）   (Sat, 07 Jun 2025 22:42:29 GMT)
  • LRMに対する分析。「Through extensive experimentation across diverse puzzles, we show that frontier LRMs face a complete accuracy collapse beyond certain complexities. Moreover, they exhibit a counter- intuitive scaling limit: their reasoning effort increases with problem complexity up to a point, then declines despite having an adequate token budget.」とのこと。
  • 面白い検証結果。とはいえ、このような劣化はLLMの計算能力などでも指摘されてきた印象がある。直観的には現状のLLM/LRMはメタな解放に行きつけないという印象を持つが、コード生成などツール活用すれば多分解けるレベルであろうし解釈は悩ましいところ。
  • 「We identified three distinct reasoning regimes: standard LLMs outperform LRMs at low complexity, LRMs excel at moderate complexity, and both collapse at high complexity.」は今の感覚としてはそうだろうと思う。
  • 賛否はあるだろうが、下記のようにAnthropicのC. Opusから反論が来ているのが面白い。
  • Comment on The Illusion of Thinking: Understanding the Strengths and Limitations of Reasoning Models via the Lens of Problem Complexity [0.0]
    大規模推論モデル(LRM)は、特定の複雑性しきい値を超えた計画パズルについて「精度の崩壊」を示す。 これらの結果は,基本的推論失敗ではなく,実験的な設計上の制約を主に反映していることが実証された。
    論文  参考訳（メタデータ）   (Tue, 10 Jun 2025 21:16:53 GMT)
  • 1st authorがAnthropicのC. Opus、Acknowledgmentsに「We thank Ryan Greenblatt, o3, Gemini 2.5, and all of the people who pointed out the parentheses mismatch in an earlier draft for helpful comments」と書かれている。

Qwen3, Phi-4 reasoning, MiMo 7B, OLMo2 1B, Mellum 4B

先週はオープンなモデルのニュースが多かった。その中でもQwen3は大きなニュースである（Qwen3: Think Deeper, Act Faster | Qwen）。MoEなQwen3-235B-A22B, Qwen3-30B-A3Bの他、denseなQwen3-32B, Qwen3-14B, Qwen3-8B, Qwen3-4B, Qwen3-1.7B, Qwen3-0.6Bが公開されている（Qwen3 – a Qwen Collection）。ライセンスはApache-2。また、MicrosoftのPhi-4のreasoningモデル公開（Showcasing Phi-4-Reasoning: A Game-Changer for AI Developers | Microsoft Community Hub、huggingface）も注目。

SLMの発表も多く、XiaomiによりMiMo（GitHub – XiaomiMiMo/MiMo: MiMo: Unlocking the Reasoning Potential of Language Model – From Pretraining to Posttraining）、Ai2によるOLMo release notes | Ai2が興味深い。JetBrainによるMellum（Mellum Goes Open Source: A Purpose-Built LLM for Developers, Now on Hugging Face | The JetBrains Blog）は「Mellum doesn’t try to know everything. It’s designed to do one thing really well: code completion. We call it a focal model – built with purposeful depth and not concerned with chasing breadth.」とある通り特化型。現状、Mellumは十分な性能とは言い難いものの、SLMを特化して強化する、コスパを上げる方向は有望。DeepseekProver-V2の671Bは凄いが、7Bのうまい活用のような組み合わせも重要になると思う。

  • Phi-4-reasoning Technical Report [42.5]
    Phi-4-reasoningは14ビリオンのパラメータ推論モデルであり、複雑な推論タスクにおいて高い性能を実現する。 我々はPhi-4-reasoning-plusを開発した。 どちらのモデルもDeepSeek-R1-Distill-Llama-70Bモデルのような大きなオープンウェイトモデルよりも優れており、完全なDeepSeek-R1モデルのパフォーマンスレベルに近づいている。
    論文  参考訳（メタデータ）   (Wed, 30 Apr 2025 05:05:09 GMT)
  • Phi-4シリーズのLRM
  • Phi-4-Mini-Reasoning: Exploring the Limits of Small Reasoning Language Models in Math [135.1]
    CoT(Chain-of-Thought)は大規模言語モデル(LLM)の形式推論能力を著しく向上させる しかし、Small Language Models (SLM) における推論の改善は、モデル能力が限られているため、依然として困難である。 本研究では,(1)多種多様な蒸留長CoTデータによる大規模中等教育,(2)高品質長CoTデータによる微調整,(3)厳格な選好データセットを活用したロールアウトDPO,(4)検証リワードを用いた強化学習(RL)の4段階からなるSLMの体系的トレーニングレシピを提案する。
    論文  参考訳（メタデータ）   (Wed, 30 Apr 2025 00:04:35 GMT)
  • SLMを利用したreasoningモデルの構築。「The resulting Phi-4-Mini-Reasoning model exceeds, on math reasoning tasks, much larger reasoning models, e g , outperforming DeepSeek-R1-Distill-Qwen-7B by 3.2 points and DeepSeek-R1-DistillLlama-8B by 7.7 points on Math-500.」と効果を確認とのこと。
  • 小型のモデルであってもreasoningが有効という興味深い結果。
  • DeepSeek-Prover-V2: Advancing Formal Mathematical Reasoning via Reinforcement Learning for Subgoal Decomposition [24.5]
    我々はDeepSeek-Prover-V2を紹介します。 このモデルは、ニューラル定理の証明における最先端のパフォーマンスを達成し、ミニF2Fテストで88.9%のパス比に達し、PutnamBenchの658問題のうち49を解決した。 標準ベンチマークに加えて、325の形式化された問題の集合であるProverBenchを導入し、最近のAIMEコンペティションから選択された15の問題を含む評価を強化した。
    論文  参考訳（メタデータ）   (Wed, 30 Apr 2025 16:57:48 GMT)
  • 「We first prompt DeepSeek-V3 to generate a natural-language proof sketch while simultaneously formalizing it into a Lean statement with sorry placeholders for omitted proof details. A 7B prover model then recursively solves the decomposed subgoals. By combining these subgoal proofs, we construct a complete formal proof for the original complex problem.This composed proof is appended to DeepSeek-V3’s original chain-of-thought, creating high-quality cold-start training data for formal mathematical reasoning. 」
  • リポジトリはGitHub – deepseek-ai/DeepSeek-Prover-V2

Reinforcement Learning for Reasoning in Large Language Models with One Training Example

  • Reinforcement Learning for Reasoning in Large Language Models with One Training Example [129.1]
    1つのトレーニング例(1ショットRLVR)を用いた強化学習は,大規模言語モデル(LLM)の算数推論能力の向上に有効であることを示す。 1ショットRLVRにおける興味深い現象として、クロスドメインの一般化、自己回帰の頻度の増大、トレーニング精度が飽和した後もテスト性能の向上が維持されていることを挙げる。
    論文  参考訳（メタデータ）   (Tue, 29 Apr 2025 09:24:30 GMT)
  • 「We find that selecting one specific example as the training dataset can achieve similar downstream performance to that of the 1.2k DeepScaleR subset (DSR-sub) containing that example. Specifically, this improves the Qwen2.5-Math-1.5B model from 36.0% to 73.6% on MATH500, and from 17.6% to 35.7% on average across 6 mathematical reasoning benchmarks (Fig. 1, 2).」という興味深い報告。「These findings suggest that the reasoning capability of the model is already buried in the base model, and encouraging exploration on a very small amount of data is capable of generating useful RL training signals for igniting LLM’s reasoning capability.」はそうなのだろうと思う。LLMの中には何が入っていてチューニングって何をしているんだろう。。。
  • リポジトリはGitHub – ypwang61/One-Shot-RLVR: official repository for “Reinforcement Learning for Reasoning in Large Language Models with One Training Example”

Learning Adaptive Parallel Reasoning with Language Models

  • Learning Adaptive Parallel Reasoning with Language Models [70.2]
    本稿では,適応並列推論(Adaptive Parallel Reasoning, APR)を提案する。 APRは、spawn()とjoin()操作を使用して適応的なマルチスレッド推論を可能にすることで、既存の推論メソッドを一般化する。 鍵となる革新は、親と子の両方の推論スレッドを最適化して、事前に定義された推論構造を必要とせずにタスクの成功率を高める、エンドツーエンドの強化学習戦略である。
    論文  参考訳（メタデータ）   (Mon, 21 Apr 2025 22:29:02 GMT)
  • 「We presented Adaptive Parallel Reasoning, which enables language models to adaptively distribute computation across serial and parallel reasoning paths using a parent-child threading mechanism.」と自然言語処理というよりも探索に近いなーと思わなくもない手法の提案。有効なのは確かだと思う。
  • リポジトリはGitHub – Parallel-Reasoning/APR: Code for Paper: Learning Adaptive Parallel Reasoning with Language Models

DeepSeek-R1 Thoughtology: Let’s about LLM Reasoning 

  • DeepSeek-R1 Thoughtology: Let’s <think> about LLM Reasoning [31.8]
    本稿では,DeepSeek-R1の思考長,長期的・紛らわしい文脈の管理,文化的・安全性に関する影響と制御性について検討する。 DeepSeek-R1には、余分な推論時間によってモデルパフォーマンスが損なわれるような推論の‘スイートスポット’がある。 また、DeepSeek-R1の安全性上の脆弱性は、非合理的な脆弱性と比べても大きい。
    論文  参考訳（メタデータ）   (Wed, 02 Apr 2025 00:36:08 GMT)
  • DeepSeek R1の推論に関する分析、「DeepSeek-R1 exhibits higher safety vulnerabilities compared to its non-reasoning counterpart DeepSeek-V3 (DeepSeek-AI et al , 2025b).　We also show that the model’s reasoning capabilities can be used to generate jailbreak attacks that successfully elicit harmful responses from safety-aligned LLMs.」、「When presented with moral or cultural questions, DeepSeek-R1 reasons for significantly longer when prompted in English than when prompted in Chinese. It also provides different responses, displaying different sets of cultural values in each language」は面白い。

A Survey of Efficient Reasoning for Large Reasoning Models: Language, Multimodality, and Beyond

Light-R1: Curriculum SFT, DPO and RL for Long COT from Scratch and Beyond

  • Light-R1: Curriculum SFT, DPO and RL for Long COT from Scratch and Beyond [14.4]
    私たちはまず、長いCOT能力を欠いたモデルから始まる、長いCOTモデルをスクラッチからトレーニングすることに重点を置いています。 Qwen2.5-32B-Instructから2段階のSFTとセミオン・ポリティクスDPOからなるカリキュラムトレーニングレシピを用いて、我々のモデルであるLight-R1-32Bをトレーニングする。 AIME24と25のスコアはそれぞれ74.0と60.2であり、Light-R1-14B-DSは32BモデルとDeepSeek-R1-Distill-Llama-70Bを抜いた。
    論文  参考訳（メタデータ）   (Thu, 13 Mar 2025 15:29:22 GMT)
  • 2ステージのSFT＋DPO Optimization（＋ model merge）で構築したモデル。「High-Quality Data is All You Need」の通りデータセット側のパイプラインも凝っている。他の研究成果でも近いことが指摘されているが「Despite being trained exclusively on math data, Light-R1-32B shows strong generalization across other domains.」は興味深い。
  • リポジトリはGitHub – Qihoo360/Light-R1

An Empirical Study on Eliciting and Improving R1-like Reasoning Models 

  • An Empirical Study on Eliciting and Improving R1-like Reasoning Models [90.5]
    RLトレーニングのスケーリングは、そのような推論モデルを実装するための中心的なテクニックとなっている。 我々のRLトレーニングアプローチはQwen2.5-32Bベースモデルを継続的に改善することを示した。 また、ツール操作の利用についても検討し、大きな推論モデルの推論性能を大幅に向上させることを見出した。
    論文  参考訳（メタデータ）   (Thu, 06 Mar 2025 15:34:27 GMT)
  • 様々な研究機関が取り組むR1 like（o1 like）なモデル開発のテクニカルレポート。「By effectively utilizing tool manipulation, STILL-3-TOOL-32B achieves an impressive accuracy of 86.67 (greedy search) on AIME 2024. Remarkably, this ability can be activated with only a small number of high-quality training instances 」というのは面白く、ツールの利用にも拡張が進みつつあるよう。
  • リポジトリはGitHub – RUCAIBox/Slow_Thinking_with_LLMs: A series of technical report on Slow Thinking with LLM

Towards Thinking-Optimal Scaling of Test-Time Compute for LLM Reasoning

  • Towards Thinking-Optimal Scaling of Test-Time Compute for LLM Reasoning [113.5]
    近年の研究では、モデルをより長い思考の連鎖(CoTs)を通して考える時間を増やすことで、複雑な推論タスクにおいて大幅な改善が得られることが示されている。 より長いCoTによるスケーリングが、特定のドメインにおけるLarge Language Model(LLM)の推論性能を損なうかどうかを考察する。
    論文  参考訳（メタデータ）   (Tue, 25 Feb 2025 10:48:05 GMT)
  • 十分なCoTを提供かつ長すぎるCoTが悪影響を与えないようにする「Thinking-OPtimal Scaling strategy (TOPS) that allows LLMs to decide by themselves how many tokens are needed to solve a given problem.」の提案
  • 「Format Imitation enables the base model to learn how to adopt different levels of reasoning effort ei to perform System-2 thinking, using a small set of seed data. Reasoning Effort-Conditioned Generation requires the model to apply System-2 thinking to a large set of problems under different reasoning efforts. Self-Improvement select the shortest correct response for each problem among all responses to fine-tune the base model to achieve thinking-optimal test-time scaling.」という3ステージ構成。