Andersons Blickwinkel

Warum Sprachmodelle in GesprÃĪchen “verloren” gehen

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Eine neue Studie von Microsoft Research und Salesforce zeigt, dass sogar die leistungsfÃĪhigsten Large Language Models (LLMs) auseinanderfallen, wenn Anweisungen in Stufen gegeben werden, anstatt alle auf einmal. Die Autoren fanden heraus, dass die Leistung im Durchschnitt um 39 Prozent Þber sechs Aufgaben hinweg abnimmt, wenn ein Prompt in mehrere Teile aufgeteilt wird:

Ein GesprÃĪch in einer Runde (links) ergibt die besten Ergebnisse. Ein GesprÃĪch in mehreren Runden (rechts) zeigt, dass sogar die hÃķchstplatzierten und leistungsfÃĪhigsten LLMs den effektiven Impuls in einem GesprÃĪch verlieren. Quelle: https://arxiv.org/pdf/2505.06120

Ein GesprÃĪch in einer Runde (links) ergibt die besten Ergebnisse, aber ist fÞr den Endbenutzer unnatÞrlich. Ein GesprÃĪch in mehreren Runden (rechts) zeigt, dass sogar die hÃķchstplatzierten und leistungsfÃĪhigsten LLMs den effektiven Impuls in einem GesprÃĪch verlieren. Quelle: https://arxiv.org/pdf/2505.06120

Eher Þberraschend ist, dass die ZuverlÃĪssigkeit der Antworten stark abnimmt, wobei renommierte Modelle wie ChatGPT-4.1 und Gemini 2.5 Pro zwischen fast perfekten Antworten und offensichtlichen Fehlern schwanken, je nachdem, wie die gleiche Aufgabe formuliert wird; außerdem kann die Konsistenz der Ausgabe um mehr als die HÃĪlfte abnehmen.

Um dieses Verhalten zu untersuchen, fÞhrt die Studie eine Methode namens Sharding* ein, die vollstÃĪndig spezifizierte Prompts in kleinere Fragmente aufteilt und sie einzeln in ein GesprÃĪch einbringt.

In den grundlegendsten Begriffen ist dies ÃĪquivalent zu einer kohÃĪrenten und umfassenden Einzelbestellung in einem Restaurant, die dem Kellner nichts anderes zu tun lÃĪsst, als die Bestellung zu bestÃĪtigen; oder anders ausgedrÞckt, die Sache gemeinsam anzugehen:

Zwei extreme Versionen eines RestaurantgesprÃĪchs (nicht aus dem neuen Papier, nur zur Illustration).

Zwei extreme Versionen eines RestaurantgesprÃĪchs (nicht aus dem neuen Papier, nur zur Illustration).

Um es zu betonen, stellt das obige Beispiel den Kunden vielleicht in einem negativen Licht dar. Aber die Kernidee, die in der zweiten Spalte dargestellt wird, ist die einer transaktionalen Austausch, die ein Problemset vorab klÃĪrt, bevor sie die Probleme angeht – offensichtlich eine rationale und vernÞnftige Art, eine Aufgabe anzugehen.

Diese Einrichtung spiegelt sich in der neuen Arbeit wider, die einen tropfenweisen, sharded Ansatz fÞr LLM-Interaktionen verwendet. Die Autoren bemerken, dass LLMs oft ÞbermÃĪßig lange Antworten generieren und dann weiterhin auf ihre eigenen Erkenntnisse vertrauen, selbst nachdem diese Erkenntnisse als falsch oder irrelevant erwiesen haben. Diese Tendenz, kombiniert mit anderen Faktoren, kann dazu fÞhren, dass das System die Kontrolle Þber den Austausch vollstÃĪndig verliert.

TatsÃĪchlich bemerken die Forscher, was viele von uns anekdotisch gefunden haben – dass der beste Weg, das GesprÃĪch wieder auf die richtige Spur zu bringen, darin besteht, ein neues GesprÃĪch mit dem LLM zu beginnen.

‘Wenn ein GesprÃĪch mit einem LLM nicht zu den erwarteten Ergebnissen fÞhrte, kann das Starten eines neuen GesprÃĪchs, das die gleichen Informationen wiederholt, erheblich bessere Ergebnisse liefern als die Fortsetzung eines laufenden GesprÃĪchs.

‘Dies liegt daran, dass aktuelle LLMs in einem GesprÃĪch verloren gehen kÃķnnen, und unsere Experimente zeigen, dass die Fortsetzung eines GesprÃĪchs mit dem Modell ineffektiv ist. DarÞber hinaus kann ein neues GesprÃĪch aufgrund der ZufÃĪlligkeit, mit der LLMs Text generieren, zu besseren Ergebnissen fÞhren.’

Die Autoren erkennen an, dass agentische Systeme wie Autogen oder LangChain die Ergebnisse mÃķglicherweise verbessern kÃķnnen, indem sie als interpretative Schichten zwischen dem Endbenutzer und dem LLM fungieren, nur dann mit dem LLM kommunizieren, wenn sie genÞgend “shardierte” Antworten gesammelt haben, um sie zu einer einzigen kohÃĪrenten Anfrage zu kombinieren (die dem Endbenutzer nicht zugÃĪnglich gemacht wird).

Jedoch argumentieren die Autoren, dass eine separate Abstraktionsschicht nicht notwendig sein sollte, oder zumindest direkt in die Quell-LLM integriert werden sollte:

‘Man kÃķnnte argumentieren, dass Multi-Turn-FÃĪhigkeiten keine notwendige Funktion von LLMs sind, da sie an ein Agenten-Framework ausgelagert werden kÃķnnen. Mit anderen Worten, benÃķtigen wir native Multi-Turn-UnterstÞtzung in LLMs, wenn ein Agenten-Framework Interaktionen mit Benutzern orchestrieren und LLMs nur als Single-Turn-Operatoren nutzen kann?â€Ķ’

Aber nachdem sie die These Þber ihre Reihe von Beispielen getestet haben, kommen sie zu dem Schluss:

‘[Die AbhÃĪngigkeit] von einem agentenÃĪhnlichen Framework, um Informationen zu verarbeiten, kÃķnnte einschrÃĪnkend sein, und wir argumentieren, dass LLMs native Multi-Turn-Interaktion unterstÞtzen sollten’

Dieses interessante neue Papier trÃĪgt den Titel LLMs Get Lost In Multi-Turn Conversation und stammt von vier Forschern von MS Research und Salesforce,

Fragmentierte GesprÃĪche

Die neue Methode zerlegt zunÃĪchst herkÃķmmliche Single-Turn-Anweisungen in kleinere Scherben, die so konzipiert sind, dass sie zu bestimmten Zeitpunkten wÃĪhrend einer LLM-Interaktion eingefÞhrt werden, eine Struktur, die den explorativen, hin-und-her-ÃĪhnlichen Stil der Interaktion in Systemen wie ChatGPT oder Google Gemini widerspiegelt.

Jede ursprÞngliche Anweisung ist ein einzelner, selbstenthaltener Prompt, der die gesamte Aufgabe auf einmal liefert, einschließlich einer hochrangigen Frage, unterstÞtzenden Kontext und relevanter Bedingungen. Die shardierte Version bricht dies in mehrere kleinere Teile auf, wobei jeder Scherbe nur ein StÞck Information hinzufÞgt:

Paarierte Anweisungen, die (a) einen vollstÃĪndigen Prompt in einer einzigen Runde und (b) seine shardierte Version zeigen, die zur Simulation einer unvollstÃĪndigen, mehrstufigen Interaktion verwendet wird. Semantisch liefert jede Version die gleiche informative Nutzlast.

Paarierte Anweisungen, die (a) einen vollstÃĪndigen Prompt in einer einzigen Runde und (b) seine shardierte Version zeigen, die zur Simulation einer unvollstÃĪndigen, mehrstufigen Interaktion verwendet wird. Semantisch liefert jede Version die gleiche informative Nutzlast.

Der erste Scherbe stellt immer das Hauptziel der Aufgabe vor, wÃĪhrend die restlichen Scherben klÃĪrende Details liefern. Zusammen liefern sie die gleiche Inhalte wie der ursprÞngliche Prompt, aber verteilt Þber mehrere Runden im GesprÃĪch.

Jedes simulierte GesprÃĪch findet zwischen drei Komponenten statt: dem Assistenten, dem Modell, das bewertet wird; dem Benutzer, einem simulierten Agenten mit Zugriff auf die vollstÃĪndige Anweisung in shardieter Form; und dem System, das die Interaktion Þberwacht und bewertet.

Das GesprÃĪch beginnt mit der Offenlegung des ersten Scherbes durch den Benutzer und der Antwort des Assistenten. Das System klassifiziert diese Antwort dann in eine von mehreren Kategorien, wie z.B. eine KlÃĪrungsanfrage oder ein Versuch einer vollstÃĪndigen Antwort.

Wenn das Modell versucht, eine Antwort zu geben, extrahiert eine separate Komponente nur den relevanten Teil fÞr die Bewertung, wobei umgebender Text ignoriert wird. Bei jeder neuen Runde offenbart der Benutzer einen weiteren Scherbe und fordert eine weitere Antwort. Der Austausch wird fortgesetzt, bis das Modell die Antwort richtig gibt oder es keine Scherben mehr gibt, die offenbart werden kÃķnnen:

Diagramm einer shardierte GesprÃĪchssimulation, wobei das bewertete Modell in Rot hervorgehoben ist.

Diagramm einer shardierte GesprÃĪchssimulation, wobei das bewertete Modell in Rot hervorgehoben ist.

FrÞhe Tests zeigten, dass Modelle oft nach Informationen fragten, die noch nicht geteilt worden waren, also wurde die Idee, Scherben in einer festen Reihenfolge offenzulegen, fallen gelassen. Stattdessen wurde ein Simulator verwendet, um zu entscheiden, welcher Scherbe als nÃĪchstes offengelegt werden sollte, basierend auf dem Verlauf des GesprÃĪchs.

Der Benutzersimulator, der mit GPT-4o-mini implementiert wurde, hatte vollen Zugriff auf die gesamte Anweisung und die GesprÃĪchsverlauf und wurde beauftragt, bei jeder Runde zu entscheiden, welcher Scherbe als nÃĪchstes offengelegt werden sollte, basierend auf dem Verlauf des Austauschs.

Der Benutzersimulator formulierte auch jeden Scherbe um, um den GesprÃĪchsfluss aufrechtzuerhalten, ohne die Bedeutung zu ÃĪndern. Dies ermÃķglichte es der Simulation, den “Gib-und-Nimm”-Stil der realen Konversation widerzuspiegeln, wÃĪhrend die Kontrolle Þber die Aufgabenstruktur aufrechterhalten wurde.

Bevor das GesprÃĪch beginnt, erhÃĪlt der Assistent nur die grundlegenden Informationen, die zur Erledigung der Aufgabe erforderlich sind, wie z.B. eine Datenbankschema oder eine API-Referenz. Er wird nicht darÞber informiert, dass die Anweisungen aufgeteilt werden, und es wird ihm nicht empfohlen, das GesprÃĪch auf eine bestimmte Weise zu handhaben. Dies geschieht absichtlich: In realen Anwendungen werden Modelle fast nie darÞber informiert, dass ein Prompt unvollstÃĪndig oder im Laufe der Zeit aktualisiert wird, und das Auslassen dieses Kontexts hilft der Simulation, das Verhalten des Modells in einem realistischeren Kontext widerzuspiegeln.

GPT-4o-mini wurde auch verwendet, um zu entscheiden, wie die Antworten des Modells klassifiziert werden sollten, und um die endgÞltigen Antworten aus diesen Antworten zu extrahieren. Dies half der Simulation, flexibel zu bleiben, fÞhrte aber gelegentlich zu Fehlern: Nachdem jedoch mehrere hundert GesprÃĪche von Hand ÞberprÞft worden waren, stellten die Autoren fest, dass weniger als fÞnf Prozent Probleme aufwiesen und weniger als zwei Prozent aufgrund davon eine Änderung der Ergebnisse zeigten, und sie betrachteten dies als einen niedrigen Fehlerbereich im Rahmen des Projekts.

Simulationszenarien

Die Autoren verwendeten fÞnf Arten von Simulationen, um das Modellverhalten unter verschiedenen Bedingungen zu testen, jede eine Variation davon, wie und wann Teile der Anweisung offengelegt werden.

Im Voll-Szenario erhÃĪlt das Modell die gesamte Anweisung in einer einzigen Runde. Dies stellt das Standard-Benchmark-Format dar und dient als Leistungsgrundlage.

Im Sharded-Szenario wird die Anweisung in mehrere Teile aufgeteilt und einzeln geliefert, wodurch ein realistischeres, unvollstÃĪndiges GesprÃĪch simuliert wird. Dies ist das Haupt-Szenario, das verwendet wird, um zu testen, wie gut Modelle mit mehrstufigen Eingaben umgehen.

Im Concat-Szenario werden die Scherben zu einer einzigen Liste zusammengefÞgt, wobei ihre Formulierung beibehalten, aber die Rundenstruktur entfernt wird. Dies hilft, die Auswirkungen der konversationalen Fragmentierung von Rephrasierung oder Informationsverlust zu isolieren.

Im Recap-Szenario lÃĪuft es wie Sharded, aber mit einem abschließenden Schritt, in dem alle vorherigen Scherben noch einmal wiederholt werden, bevor das Modell eine endgÞltige Antwort gibt. Dies testet, ob ein Zusammenfassungsprompt helfen kann, verlorenen Kontext wiederherzustellen.

Schließlich geht Snowball weiter, indem alle vorherigen Scherben bei jeder Runde wiederholt werden, wodurch die vollstÃĪndige Anweisung wÃĪhrend des GesprÃĪchs sichtbar bleibt – und einen noch nachsichtigeren Test der Multi-Turn-FÃĪhigkeit bietet.

Simulationsarten basierend auf shardierte Anweisungen. Eine vollstÃĪndig spezifizierte Anweisung wird in kleinere Teile aufgeteilt, die dann entweder zur Simulation von Single-Turn- (Voll, Concat) oder Multi-Turn- (Sharded, Recap, Snowball) GesprÃĪchen verwendet werden kÃķnnen, je nachdem, wie schnell die Informationen offengelegt werden.

Simulationsarten basierend auf shardierte Anweisungen. Eine vollstÃĪndig spezifizierte Anweisung wird in kleinere Teile aufgeteilt, die dann entweder zur Simulation von Single-Turn- (Voll, Concat) oder Multi-Turn- (Sharded, Recap, Snowball) GesprÃĪchen verwendet werden kÃķnnen, je nachdem, wie schnell die Informationen offengelegt werden.

Aufgaben und Metriken

Sechs Generierungsaufgaben wurden ausgewÃĪhlt, um sowohl Programmier- als auch natÞrliche SprachdomÃĪnen abzudecken: Code-Generierungs-Prompts wurden von HumanEval und LiveCodeBench Þbernommen; Text-to-SQL-Abfragen stammten von Spider; API-Aufrufe wurden mit Daten aus der Berkeley Function Calling Leaderboard konstruiert; elementare Mathematikprobleme wurden von GSM8K bereitgestellt; Tabellen-Kapiteltitel-Aufgaben basierten auf ToTTo; und Multi-Dokument-Zusammenfassungen stammten aus dem Summary of a Haystack-Dataset.

Die Modellleistung wurde anhand von drei Kernmetriken gemessen: Durchschnittsleistung, FÃĪhigkeit und UnzuverlÃĪssigkeit.

Durchschnittsleistung erfasste, wie gut ein Modell insgesamt Þber mehrere Versuche hinweg abschnitt; FÃĪhigkeit spiegelte die besten Ergebnisse wider, die ein Modell erreichen konnte, basierend auf seinen besten Ausgaben; und UnzuverlÃĪssigkeit maß, wie sehr diese Ergebnisse variierten, wobei grÃķßere LÞcken zwischen den besten und schlechtesten Ergebnissen eine weniger stabile Leistung anzeigten.

Alle Bewertungen wurden auf einer Skala von 0-100 angeordnet, um die Konsistenz Þber die Aufgaben hinweg zu gewÃĪhrleisten, und die Metriken wurden fÞr jede Anweisung berechnet – und dann gemittelt, um ein Gesamtbild der Modellleistung zu liefern.

Sechs shardierte Aufgaben, die in den Experimenten verwendet wurden, die sowohl Programmier- als auch natÞrliche Sprachgenerierung abdecken. Jede Aufgabe wird mit einer vollstÃĪndig spezifizierten Anweisung und ihrer shardierte Version gezeigt. Zwischen 90 und 120 Anweisungen wurden von etablierten Benchmarks fÞr jede Aufgabe adaptiert.

Sechs shardierte Aufgaben, die in den Experimenten verwendet wurden, die sowohl Programmier- als auch natÞrliche Sprachgenerierung abdecken. Jede Aufgabe wird mit einer vollstÃĪndig spezifizierten Anweisung und ihrer shardierte Version gezeigt. Zwischen 90 und 120 Anweisungen wurden von etablierten Benchmarks fÞr jede Aufgabe adaptiert.

Konkurrenten und Tests

In den anfÃĪnglichen Simulationen (mit geschÃĪtzten Kosten von 5000 Dollar) wurden 600 Anweisungen, die sechs Aufgaben umfassten, shardierte und zur Simulation von drei GesprÃĪchstypen verwendet: voll, concat und sharded. FÞr jede Kombination aus Modell, Anweisung und Simulationsart wurden zehn GesprÃĪche durchgefÞhrt, was Þber 200.000 Simulationen ergab – ein Schema, das es ermÃķglichte, sowohl die Gesamtleistung als auch tiefere Maße fÞr FÃĪhigkeit und ZuverlÃĪssigkeit zu erfassen.

FÞnfzehn Modelle wurden getestet, die eine breite Palette von Anbietern und Architekturen umfassten: die OpenAI-Modelle GPT-4o (Version 2024-11-20), GPT-4o-mini (2024-07-18), GPT-4.1 (2025-04-14) und das Denkmodell o3 (2025-04-16).

Anthropic-Modelle waren Claude 3 Haiku (2024-03-07) und Claude 3.7 Sonnet (2025-02-19), die Þber Amazon Bedrock zugÃĪnglich waren.

Google trug Gemini 2.5 Flash (Vorschau-04-17) und Gemini 2.5 Pro (Vorschau-03-25) bei. Meta-Modelle waren Llama 3.1-8B-Instruct und Llama 3.3-70B-Instruct, sowie Llama 4 Scout-17B-16E, die Þber Together AI zugÃĪnglich waren.

Die anderen EintrÃĪge waren OLMo 2 13B, Phi-4 und Command-A, die alle lokal Þber Ollama oder Cohere API zugÃĪnglich waren; und Deepseek-R1, der Þber Amazon Bedrock zugÃĪnglich war.

FÞr die beiden ‘Denk’-Modelle (o3 und R1) wurden die Token-Limits auf 10.000 erhÃķht, um lÃĪngere Denkketten zu ermÃķglichen:

Durchschnittliche Leistungspunktzahlen fÞr jedes Modell Þber sechs Aufgaben hinweg: Code, Datenbank, Aktionen, Daten-zu-Text, Mathematik und Zusammenfassung. Ergebnisse werden fÞr drei Simulationsarten angezeigt: voll, concat und sharded. Modelle sind nach ihrem Durchschnittswert im vollstÃĪndigen Szenario sortiert. Schattierung spiegelt den Grad der Leistungsabnahme vom vollstÃĪndigen Szenario wider, wobei die letzten beiden Spalten die durchschnittlichen RÞckgÃĪnge fÞr concat und sharded im Vergleich zu voll anzeigen.

Durchschnittliche Leistungspunktzahlen fÞr jedes Modell Þber sechs Aufgaben hinweg: Code, Datenbank, Aktionen, Daten-zu-Text, Mathematik und Zusammenfassung. Ergebnisse werden fÞr drei Simulationsarten angezeigt: voll, concat und sharded. Modelle sind nach ihrem Durchschnittswert im vollstÃĪndigen Szenario sortiert. Schattierung spiegelt den Grad der Leistungsabnahme vom vollstÃĪndigen Szenario wider, wobei die letzten beiden Spalten die durchschnittlichen RÞckgÃĪnge fÞr concat und sharded im Vergleich zu voll anzeigen.

In Bezug auf diese Ergebnisse stellen die Autoren fest†:

‘Auf hohem Niveau sieht man, dass jedes Modell seine Leistung in jeder Aufgabe verschlechtert, wenn man die Leistung in den vollstÃĪndigen und shardierte Szenarien vergleicht, mit einer durchschnittlichen Verschlechterung von -39%. Wir nennen dieses PhÃĪnomen Lost in Conversation: Modelle, die in einem Labor-ÃĪhnlichen Szenario mit vollstÃĪndig spezifizierten, einzelnen Runden hervorragende (90%+) Leistungen erzielen, haben in einem realistischeren Szenario, in dem das GesprÃĪch unvollstÃĪndig und mehrstufig ist, Schwierigkeiten bei den gleichen Aufgaben.’

Concat-Punktzahlen lagen im Durchschnitt bei 95 Prozent der voll-Punktzahl, was darauf hindeutet, dass die Leistungsabnahme im shardierte Szenario nicht durch Informationsverlust erklÃĪrt werden kann. Kleinere Modelle wie Llama3.1-8B-Instruct, OLMo-2-13B und Claude 3 Haiku zeigten eine stÃĪrkere Verschlechterung unter concat, was darauf hindeutet, dass kleinere Modelle im Allgemeinen weniger robust gegenÞber Rephrasierung sind als grÃķßere Modelle.

Die Autoren bemerken†:

‘Überraschenderweise verlieren leistungsstÃĪrkere Modelle (Claude 3.7 Sonnet, Gemini 2.5, GPT-4.1) genauso in der Konversation, wie kleinere Modelle (Llama3.1-8B-Instruct, Phi-4), mit durchschnittlichen Verschlechterungen von 30-40%. Dies liegt teilweise an den Metrik-Definitionen. Da kleinere Modelle in voll niedrigere absolute Punktzahlen erreichen, haben sie weniger Spielraum fÞr Verschlechterung als die besseren Modelle.

‘In KÞrze, egal wie stark die Single-Turn-Leistung eines LLM ist, beobachten wir große Leistungsverschlechterungen im Multi-Turn-Szenario.’

Der anfÃĪngliche Test zeigt, dass einige Modelle in bestimmten Aufgaben besser abschnitten: Command-A bei Aktionen, Claude 3.7 Sonnet und GPT-4.1 bei Code; und Gemini 2.5 Pro bei Daten-zu-Text, was darauf hindeutet, dass die Multi-Turn-FÃĪhigkeit je nach DomÃĪne variiert. Denkmodelle wie o3 und Deepseek-R1 schnitten insgesamt nicht besser ab, vielleicht weil ihre lÃĪngeren Antworten mehr Annahmen einfÞhren, die das GesprÃĪch verwirren.

ZuverlÃĪssigkeit

Die Beziehung zwischen FÃĪhigkeit und ZuverlÃĪssigkeit, die in Single-Turn-Simulationen klar ist, scheint im Multi-Turn-Szenario auseinanderzufallen. WÃĪhrend die FÃĪhigkeit nur moderat abnahm, doppelte sich die UnzuverlÃĪssigkeit im Durchschnitt. Modelle, die in vollstÃĪndigen Prompts stabil waren, wie GPT-4.1 und Gemini 2.5 Pro, wurden genauso unbestÃĪndig wie schwÃĪchere Modelle wie Llama3.1-8B-Instruct oder OLMo-2-13B, sobald die Anweisung fragmentiert wurde.

Überblick Þber FÃĪhigkeit und UnzuverlÃĪssigkeit, wie in einem Box-Plot (a) dargestellt, gefolgt von ZuverlÃĪssigkeits-Ergebnissen aus Experimenten mit 15 Modellen (b) und Ergebnissen aus dem schrittweisen Sharding-Test, bei dem Anweisungen in ein bis acht Scherben aufgeteilt wurden (c).

Überblick Þber FÃĪhigkeit und UnzuverlÃĪssigkeit, wie in einem Box-Plot (a) dargestellt, gefolgt von ZuverlÃĪssigkeits-Ergebnissen aus Experimenten mit 15 Modellen (b) und Ergebnissen aus dem schrittweisen Sharding-Test, bei dem Anweisungen in ein bis acht Scherben aufgeteilt wurden (c).

Modellantworten variierten oft um bis zu 50 Punkte bei der gleichen Aufgabe, auch wenn nichts Neues hinzugefÞgt wurde, was darauf hindeutet, dass die Leistungsabnahme nicht auf einen Mangel an FÃĪhigkeit, sondern auf die Tatsache zurÞckzufÞhren ist, dass das Modell im Laufe der Runden zunehmend instabil wird.

Das Papier besagt†:

‘[Obwohl] bessere Modelle tendenziell eine leicht hÃķhere Multi-Turn-FÃĪhigkeit haben, neigen alle Modelle, die wir testen, zu ÃĪhnlichen UnzuverlÃĪssigkeitsniveaus. Mit anderen Worten, in Multi-Turn-, unvollstÃĪndigen Szenarien zeigen alle Modelle, die wir testen, sehr hohe UnzuverlÃĪssigkeit, wobei die Leistung im Durchschnitt um 50 Punkte zwischen dem besten und schlechtesten simulierten Lauf fÞr eine feste Anweisung abnimmt.’

Um zu testen, ob die Leistungsverschlechterung mit der Anzahl der Runden zusammenhÃĪngt, fÞhrten die Autoren einen schrittweisen Sharding-Test durch, bei dem jede Anweisung in ein bis acht Scherben aufgeteilt wurde (siehe rechte Spalte im Bild oben).

Wenn die Anzahl der Scherben zunahm, stieg die UnzuverlÃĪssigkeit stetig, was bestÃĪtigte, dass selbst geringe ErhÃķhungen der Rundenzahl die Modelle instabiler machen. Die FÃĪhigkeit blieb im Wesentlichen unverÃĪndert, was bestÃĪtigte, dass das Problem in der Konsistenz und nicht in der FÃĪhigkeit liegt.

Temperaturregelung

Eine separate Reihe von Experimenten testete, ob die UnzuverlÃĪssigkeit einfach ein Nebenprodukt von ZufÃĪlligkeit ist. Dazu variierten die Autoren die Temperatur-Einstellung des Assistenten und des Benutzersimulators Þber drei Werte: 1,0, 0,5 und 0,0.

In Single-Turn-Formaten wie voll und concat verbesserte die Reduzierung der Temperatur des Assistenten die ZuverlÃĪssigkeit erheblich, wobei die Variation um bis zu 80 Prozent gesenkt wurde; im shardierte Szenario hatte jedoch die gleiche Intervention wenig Auswirkungen:

UnzuverlÃĪssigkeits-Punktzahlen fÞr verschiedene Kombinationen von Assistenten- und Benutzertemperatur Þber voll, concat und shardierte Szenarien, wobei niedrigere Werte eine grÃķßere Konsistenz der Antworten anzeigen.

UnzuverlÃĪssigkeits-Punktzahlen fÞr verschiedene Kombinationen von Assistenten- und Benutzertemperatur Þber voll, concat und shardierte Szenarien, wobei niedrigere Werte eine grÃķßere Konsistenz der Antworten anzeigen.

Selbst wenn sowohl der Assistent als auch der Benutzer auf eine Temperatur von null gesetzt wurden, blieb die UnzuverlÃĪssigkeit hoch, wobei GPT-4o eine Variation von etwa 30 Prozent zeigte, was darauf hindeutet, dass die InstabilitÃĪt, die in Multi-Turn-GesprÃĪchen beobachtet wird, nicht nur stochastisches Rauschen ist, sondern eine strukturelle SchwÃĪche in der Art und Weise, wie Modelle fragmentierte Eingaben verarbeiten.

Auswirkungen

Die Autoren schreiben Þber die Auswirkungen ihrer Ergebnisse in ungewÃķhnlicher LÃĪnge am Ende des Papiers, argumentierend, dass starke Single-Turn-Leistungen keine Garantie fÞr Multi-Turn-ZuverlÃĪssigkeit sind und warnend, dass man nicht zu sehr auf vollstÃĪndig spezifizierte Benchmarks vertrauen sollte, wenn man die Realwelt-Tauglichkeit bewertet (da solche Benchmarks InstabilitÃĪt in natÞrlicheren, fragmentierten Interaktionen verbergen).

Sie schlagen auch vor, dass UnzuverlÃĪssigkeit nicht nur ein Stichproben-Artefakt ist, sondern eine grundlegende EinschrÃĪnkung in der Art und Weise, wie aktuelle Modelle sich entwickelnde Eingaben verarbeiten, und sie argumentieren, dass dies Bedenken fÞr Agenten-Frameworks aufwirft, die auf anhaltendes Denken Þber Runden hinweg angewiesen sind.

Schließlich argumentieren sie, dass Multi-Turn-FÃĪhigkeit als eine KernfÃĪhigkeit von LLMs behandelt werden sollte, nicht als etwas, das an externe Systeme ausgelagert wird.

Die Autoren bemerken, dass ihre Ergebnisse wahrscheinlich die tatsÃĪchliche GrÃķße des Problems unterschÃĪtzen und weisen auf die idealen Bedingungen des Tests hin: Der Benutzersimulator in ihrer Einrichtung hatte vollen Zugriff auf die Anweisung und konnte Scherben in einer optimalen Reihenfolge offenlegen, was dem Assistenten einen unrealistisch gÞnstigen Kontext gab (in der realen Anwendung liefern Benutzer oft fragmentierte oder mehrdeutige Prompts, ohne zu wissen, was das Modell als nÃĪchstes hÃķren muss).

ZusÃĪtzlich wurde der Assistent unmittelbar nach jeder Runde bewertet, bevor das vollstÃĪndige GesprÃĪch abgeschlossen war, was verhinderte, dass spÃĪtere Verwirrung oder WidersprÞche bestraft wurden, was die Leistung sonst verschlechtert hÃĪtte. Diese Entscheidungen, die fÞr die experimentelle Kontrolle notwendig waren, bedeuten, dass die im Experiment beobachteten ZuverlÃĪssigkeitslÞcken in der Praxis wahrscheinlich noch grÃķßer sind.

Sie kommen zu dem Schluss:

‘[Wir] glauben, dass die durchgefÞhrten Simulationen einen harmlosen Testbereich fÞr die Multi-Turn-FÃĪhigkeiten von LLMs darstellen. Da die Bedingungen der Simulation ÞbermÃĪßig vereinfacht sind, glauben wir, dass die im Experiment beobachtete Verschlechterung eine UnterschÃĪtzung der UnzuverlÃĪssigkeit von LLMs ist und wie hÃĪufig LLMs in realen Szenarien in GesprÃĪchen verloren gehen.‘

Schlussfolgerung

Jeder, der eine erhebliche Zeit mit einem LLM verbracht hat, wird die hier formulierten Probleme wahrscheinlich aus praktischer Erfahrung wiedererkennen; und die meisten von uns, denke ich, haben intuitiv “verlorene” LLM-GesprÃĪche aufgegeben und ein neues begonnen, in der Hoffnung, dass das LLM “von vorne beginnen” und aufhÃķren kann, sich auf Material zu fixieren, das in einem langen, verwirrenden und zunehmend frustrierenden Austausch aufgetaucht ist.

Es ist interessant zu beachten, dass das HinzufÞgen mehr Kontexts zum Problem nicht unbedingt eine LÃķsung darstellt; und tatsÃĪchlich bemerken die Autoren, dass das Papier mehr Fragen aufwirft, als es Antworten liefert (außer in Bezug auf Wege, um das Problem zu umgehen).

 

* Verwirrend ist, dass dies nichts mit der herkÃķmmlichen Bedeutung von ‘Sharding’ in KI zu tun hat.

† Die Autoren betonen dies selbst.

ErstverÃķffentlicht am Montag, den 12. Mai 2025

Schriftsteller Þber maschinelles Lernen, DomÃĪnen-Spezialist in der menschlichen Bildsynthese. Ehemaliger Leiter des Forschungsinhalts bei Metaphysic.ai, bis zu dessen AuflÃķsung in DNEG's Brahma.ai.
Portfolio-Seite: martinanderson.ai
Kontakt: [email protected]