🌟 Hierarchical Reasoning Model: иерархическая модель рассуждений, имитирующая работу мозга человека

🌟 Hierarchical Reasoning Model: иерархическая модель рассуждений, имитирующая работу мозга человека.

Hierarchical Reasoning Model, (HRM) - рекуррентная архитектура, которая черпает вдохновение в принципах работы человеческого мозга. В ее основе лежат 2 взаимозависимых рекуррентных модуля:

🟢Первый, высокоуровневый модуль (H-модуль), отвечает за медленное, абстрактное планирование, подобно тета-волнам в мозге.

🟢Второй, низкоуровневый модуль (L-модуль), занимается быстрыми и детализированными вычислениями, аналогично гамма-волнам.

Эта структура дает модели достигать вычислительной глубины, необходимой для сложных рассуждений, при этом сохраняя стабильность и эффективность во время обучения, чего так не хватает стандартным трансформерам.

🟡Взаимодействие модулей назвали "Иерархической конвергенцией".

Процесс кардинально отличается от того, что происходит в обычных рекуррентных сетях, которые склонны к преждевременной сходимости, когда их скрытое состояние быстро стабилизируется, и дальнейшие вычисления практически прекращаются. В HRM все иначе:

🟠Сначала быстрый L-модуль выполняет серию итераций, находя локальное равновесие для текущего шага задачи. Его итоговое состояние передается медленному H-модулю.

🟠H-модуль, в свою очередь, осмысливает полученный результат, выполняет один шаг собственного, более абстрактного обновления и задает совершенно новый контекст для L-модуля.

Таким образом, вычислительный путь низкоуровневого модуля перезапускается, направляя его к новой точке локального равновесия. Механизм не дает системе застрять и позволяет ей последовательно выполнять множество различных, но взаимосвязанных этапов решения, выстраивая длинные логические цепочки.

Тестовая модель HRM с 27 млн. параметров, обученная всего на 1000 примерах без какого-либо претрейна или CoT-пар, показала неожиданно высокие результаты .

На задачах, требующих глубокого поиска и перебора вариантов ( Sudoku-Extreme ) и поиск оптимального пути ( Maze 30x30 ), HRM достигла почти идеальной точности, а вот CoT-методы полностью провалились с результатом 0%.

На бенчмарке ARC-AGI-1, HRM показывает точность в 40.3%. Для сравнения, o3-mini-high показала 34.5%, а Claude 3.7 с контекстом 8K - 21.2%.

▶️ Веса моделей для самостоятельного воспроизведения тестов:

🟢ARC-AGI-2;

🟢Sudoku 9x9 Extreme (1000 examples);

🟢Maze 30x30 Hard (1000 examples);

📌Лицензирование: Apache 2.0 License.

🟡Статья

🟡Arxiv

🖥Github

@machinelearning

#AI #ML #HRM #SapientInc