Kunstig intelligens

Hvordan OpenAI sin o3, Grok 3, DeepSeek R1, Gemini 2.0 og Claude 3.7 forskjeller i deres resonneringsmetoder

mm

Store språkmodeller (LLM) utvikler seg raskt fra enkle tekstprediksjonsystemer til avanserte resonneringsmotorer som kan håndtere komplekse utfordringer. Opprinnelig designet for å forutsi neste ord i en setning, har disse modellene nå utviklet seg til å løse matematiske ligninger, skrive funksjonell kode og ta datadrevne beslutninger. Utviklingen av resonneringsteknikker er den viktigste drivkraften bak denne transformasjonen, og gjør det mulig for AI-modeller å prosessere informasjon på en strukturert og logisk måte. Denne artikkelen utforsker resonneringsteknikkene bak modeller som OpenAI sin o3, Grok 3, DeepSeek R1, Google sin Gemini 2.0 og Claude 3.7 Sonnet, og fremhever deres styrker og sammenligner deres ytelse, kostnad og skalerbarhet.

Resonneringsteknikker i store språkmodeller

For å se hvordan disse LLM-ene resonnerer forskjellig, må vi først se på de forskjellige resonneringsteknikkene disse modellene bruker. I denne seksjonen presenterer vi fire nøkkelresonneringsteknikker.

  • Inferens-tid beregningsskalerings
    Denne teknikken forbedrer modellens resonnering ved å tildele ekstra beregningsressurser under responsgenereringsfasen, uten å endre modellens kjernestruktur eller gjenopprette den. Den lar modellen “tenke harder” ved å generere flere potensielle svar, evaluere dem eller finpusse utdataene gjennom flere steg. For eksempel, når det løser et komplekst matematisk problem, kan modellen bryte det ned i mindre deler og arbeide gjennom hver enkelt sekvensielt. Denne tilnærmingen er spesielt nyttig for oppgaver som krever dypt, bevisst tenkning, som logiske puslespill eller intrikate kodeutfordringer. Mens den forbedrer nøyaktigheten av svarene, fører denne teknikken også til høyere kjøretidskostnader og langsommere responstider, noe som gjør den best egnet for applikasjoner der presisjon er viktigere enn hastighet.
  • Ren forsterkingslæring (RL)
    I denne teknikken trenes modellen til å resonere gjennom prøving og feil ved å belønne riktige svar og straffe feil. Modellen interagerer med en omgivelse – som et sett med problemer eller oppgaver – og lærer ved å justere strategiene sine basert på tilbakemelding. For eksempel, når det er oppgitt å skrive kode, kan modellen teste ulike løsninger og motta en belønning hvis koden kjører suksessfullt. Denne tilnærmingen ligner på hvordan en person lærer et spill gjennom praksis, og muliggjør at modellen kan tilpasse seg nye utfordringer over tid. Imidlertid kan ren RL være beregningskrevende og noen ganger ustabil, da modellen kan finne snarveier som ikke reflekterer sanne forståelse.
  • Ren overvåket finjustering (SFT)
    Denne metoden forbedrer resonnering ved å trene modellen utelukkende på høykvalitetsmerkede datasæt, ofte skapt av mennesker eller sterkere modeller. Modellen lærer å replikere riktige resonneringsmønster fra disse eksemplene, og gjør den effektiv og stabil. For eksempel, for å forbedre evnen til å løse ligninger, kan modellen studere en samling av løste problemer og lære å følge de samme stegene. Denne tilnærmingen er enkel og kostnadseffektiv, men avhenger sterkt av kvaliteten på dataene. Hvis eksemplene er svake eller begrensede, kan modellens ytelse lide, og den kan ha problemer med oppgaver utenfor sin treningsomfang. Ren SFT er best egnet for veldefinerte problemer der klare, pålitelige eksempler er tilgjengelige.
  • Forsterkingslæring med overvåket finjustering (RL+SFT)
    Tilnærmingen kombinerer stabiliteten til overvåket finjustering med tilpasningen til forsterkingslæring. Modellene gjennomgår først overvåket trening på merkede datasæt, som gir en solid kunnskapsgrunnlag. Deretter hjelper forsterkingslæring med å finjustere modellens problemløsningsevner. Denne hybridtilnærmingen balanserer stabilitet og tilpasning, og tilbyr effektive løsninger for komplekse oppgaver samtidig som den reduserer risikoen for ujevn atferd. Imidlertid krever den mer ressurser enn ren overvåket finjustering.

Resonneringsmetoder i ledende LLM-er

Nå skal vi se hvordan disse resonneringsteknikkene brukes i ledende LLM-er, inkludert OpenAI sin o3, Grok 3, DeepSeek R1, Google sin Gemini 2.0 og Claude 3.7 Sonnet.

  • OpenAI sin o3
    OpenAI sin o3 bruker hovedsakelig Inferens-tid beregningsskalerings for å forbedre resonneringen. Ved å tildele ekstra beregningsressurser under responsgenereringsfasen, kan o3 levere svært nøyaktige resultater på komplekse oppgaver som avansert matematikk og kode. Denne tilnærmingen lar o3 utføre usedvanlig godt på benchmark-tester som ARC-AGI-testen. Imidlertid medfører den høyere driftskostnader og langsommere responstider, noe som gjør den best egnet for applikasjoner der presisjon er viktigere enn hastighet.
  • xAI sin Grok 3
    Grok 3, utviklet av xAI, kombinerer Inferens-tid beregningsskalerings med spesialisert maskinvare, som co-prosessorer for oppgaver som symbolisk matematisk manipulering. Denne unike arkitekturen lar Grok 3 prosessere store mengder data raskt og nøyaktig, og gjør den svært effektiv for sanntidsapplikasjoner som finansiell analyse og live data-prosessering. Mens Grok 3 tilbyr rask ytelse, kan dens høye beregningskrav drive opp kostnadene. Den excellerer i miljøer der hastighet og nøyaktighet er avgjørende.
  • DeepSeek R1
    DeepSeek R1 bruker først Ren forsterkingslæring for å trene modellen, og lar den utvikle uavhengige problemløsningstrategier gjennom prøving og feil. Dette gjør DeepSeek R1 tilpasningsdyktig og i stand til å håndtere ukjente oppgaver, som komplekse matematikk eller kodeutfordringer. Imidlertid kan Ren forsterkingslæring føre til uforutsigbare utdata, så DeepSeek R1 inkorporerer Overvåket finjustering i senere faser for å forbedre konsistensen og kohesjonen. Denne hybridtilnærmingen gjør DeepSeek R1 et kostnadseffektivt valg for applikasjoner som prioriterer fleksibilitet over polerte svar.
  • Google sin Gemini 2.0
    Google sin Gemini 2.0 bruker en hybridtilnærming, som sannsynligvis kombinerer Inferens-tid beregningsskalerings med Forsterkingslæring, for å forbedre resonneringsevnen. Denne modellen er designet for å håndtere multimodale inndata, som tekst, bilder og lyd, og excellerer i sanntids resonneringsoppgaver. Evnen til å prosessere informasjon før responsen sikrer høy nøyaktighet, spesielt i komplekse spørsmål. Imidlertid kan, som andre modeller som bruker inferens-tid skalerings, Gemini 2.0 være kostbar å operere. Den er ideell for applikasjoner som krever resonnering og multimodal forståelse, som interaktive assistenter eller dataanalyseverktøy.
  • Anthropics Claude 3.7 Sonnet
    Claude 3.7 Sonnet fra Anthropic integrerer Inferens-tid beregningsskalerings med fokus på sikkerhet og justering. Dette lar modellen utføre godt på oppgaver som krever både nøyaktighet og forklarbarhet, som finansiell analyse eller juridisk dokumentgjennomgang. “Utvidet tenkning”-modusen lar den justere resonneringsinnsatsen, og gjør den fleksibel for både rask og grundig problemløsning. Mens den tilbyr fleksibilitet, må brukerne håndtere avveien mellom responstid og dybde av resonnering. Claude 3.7 Sonnet er spesielt egnet for regulerte industrier der transparens og pålitelighet er avgjørende.

Bunnen av saken

Skiftet fra grunnleggende språkmodeller til sofistikerte resonneringssystemer representerer et stort sprang fremover i AI-teknologi. Ved å utnytte teknikker som Inferens-tid beregningsskalerings, Ren forsterkingslæring, RL+SFT og Ren overvåket finjustering, har modeller som OpenAI sin o3, Grok 3, DeepSeek R1, Google sin Gemini 2.0 og Claude 3.7 Sonnet blitt mer dyktige til å løse komplekse, virkelige problemer. Hver modells tilnærming til resonnering definerer dens styrker, fra o3 sin bevisste problemløsning til DeepSeek R1 sin kostnadseffektive fleksibilitet. Ettersom disse modellene fortsetter å utvikle seg, vil de åpne opp nye muligheter for AI, og gjøre det til et enda kraftigere verktøy for å håndtere virkelige utfordringer.

Dr. Tehseen Zia er en fast ansatt associate professor ved COMSATS University Islamabad, med en PhD i AI fra Vienna University of Technology, Østerrike. Som spesialist i kunstig intelligens, maskinlæring, datavitenskap og datavisjon, har han gjort betydelige bidrag med publikasjoner i anerkjente vitenskapelige tidsskrifter. Dr. Tehseen har også ledet flere industriprosjekter som hovedundersøker og tjenestegjort som AI-konsulent.