Адаптивний алгоритм запобігання погрішностям математичних міркувань у системах штучного інтелекту
DOI:
https://doi.org/10.34121/1028-9763-2025-1-42-54Ключові слова:
велика мовна модель, чат-бот, Copilot, запит користувача, рекурентне співвідношення, апроксимаціяАнотація
У роботі проведено визначення особливостей вирішення простих арифметичних задач із логічною складовою за допомогою чат-ботів із генеративним штучним інтелектом. Як такий чат-бот розглянуто Copilot. Виявлено, що при поглибленні чи уточненні запиту ймовірність отримання вірної відповіді зменшується, бо розширення параметрів запиту призводить до виникнення погрішностей при формуванні відповіді. Подібна проблема дійсно існує і називається обмеженнями великих мовних моделей у математичних розмірковуваннях. Запит користувача і пошук інформації на питання відбувається нелінійно. Користувачі змінюють, доповнюють запити, що лише погіршує кінцеву відповідь чат-боту. Для мінімізації виникнення подібних погрішностей і неточностей пропонується використовувати підхід з нелінійною Z-апроксимацією. Враховуючи, що Z-перетворення базуються на адаптивних алгоритмах та здатні змінювати структурні особливості цих алгоритмів, то при кожній ітерації за таким алгоритмом буде відбуватися наближення до деякої точки, що містить вірну відповідь, а не віддалятися за межі області пошуку. У цьому випадку поведінку користувача, який додає до чат-боту з генеративним штучним інтелектом нові обмеження та уточнення до задачі, можна описати через рекурентні співвідношення породжуваних дрібно-раціональних апроксимацій. У підсумку це дозволяє побудувати напрям руху до вірної відповіді з обмеженням несуттєвих для розуміння задачі зауважень. Запропонований алгоритм дозволяє виконати такі обчислення для дій користувача, що описуються основними тригонометричними функціями. Алгоритм апробований для функцій sin х, cos х, tg x, arctg x мовою програмування Python із застосуванням бібліотеки TensorFlow. У підсумку алгоритм дозволив отримувати вірне рішення задачі, проте зафіксовано збільшення часу виконання завдання при ускладненні логічних умов.
Посилання
1. Mirzadeh I., Alizadeh K., Shahrokhi H., Tuzel O., Bengio S., Farajtabar M. GSM-Symbolic: Understanding the Limitations of Mathematical Reasoning in Large Language Models. 2024. Р. 2–22. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2410.05229.
2. Zhao W., Zhou K., Junyi L., Tianyi T., Wang X., Hou Y., Min Yi., Zhang B., Zhang J., Dong Z., Du Y., Yang C., Chen Y., Jiang J., Ren R., Li Y., Tang X., Liu Z., Wen Ji-R. A Survey of Large Language Models. 2023. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2303.18223.
3. Zhao H., Cao Z., Chen Y. Robust Total Least Mean M-Estimate Normalized Subband Filter Adaptive Algorithm Under EIV Model in Impulsive Noise. Circuits, Systems, and Signal Proc. 2024. P. 1–27. DOI: https://doi.org/10.1007/s00034-024-02841-9.
4. Lv S., Zhao H., Xu W. Robust Variable Step Size Widely Linear Complex-Valued Least Mean Mestimate Adaptive Algorithm: Derivation and Performance Analysis. Circuits, Systems, and Signal Processing. 2024. Vol. 43 (6). P. 3888–3908. DOI: https://doi.org/10.1007/s00034-024-02637-x.
5. Wang M., Fang X., Wang Y., Ding J., Sun Y., Luo J., Pu H. A dual-loop active vibration control technology with an RBF-RLS adaptive algorithm. Mechanical Systems and Signal Processing. 2023. Vol. 191. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2022.110079.
6. Wang X., Wang P., Song Y., Xiang Q., Li J. Recognition of high-resolution range profile sequence based on TCN with sequence length-adaptive algorithm and elastic net regularization. Expert Systems with Applications. 2024. Vol. 248. DOI: https://doi.org/10.1016/j.eswa.2024.123417.
7. Roughgarden T. Beyond the worst-case analysis of algorithms. Cambridge University Press, 2021. 706 р. ISBN: 9781108637435. DOI: https://doi.org/10.1017/9781108637435.
8. Dörfler D. On the Approximation of Unbounded Convex Sets by Polyhedra. Journal of Optimization Theory and Applications. 2022. Vol. 194 (1). P. 265–287. DOI: https://doi.org/10.1007/s10957-022-02020-3.
9. Xu J., Wang J., Rao J., Zhong Y., Zhao S. Twin Deterministic Policy Gradient Adaptive Dynamic Programming for Optimal Control of Affine Nonlinear Discrete-time Systems. International Journal of Control, Automation and Systems. 2022. Vol. 20 (9). P. 3098–3109. DOI: https://doi.org/10.1007/s12555-021-0473-6.
10. Теслер Г.С. Обобщенные адаптивные аппроксимации функций. Математичні машини і системи. 1998. № 2. С. 3–8. 54 ISSN 1028-9763. Математичні машини і системи. 2025. № 1
11. Теслер Г.С. Адаптивные аппроксимации и итеративные процессы. Математичні машини і системи. 2004. № 2. C. 22–41.
12. Кряжич О.О., Трофимчук О.М. Метод обробки неструктурованої інформації на вебресурсах/ Проблеми керування та інформатики. 2022. № 67 (4). C. 106–115. DOI: https://doi.org/10.34229/2786-6505-2022-4-8.
13. Rabiner L.R., Gold B., Yuen C.K. Theory and Application of Digital Signal Processing. IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics. 1978. Vol. 8, N 2. P. 146–146. DOI: https://doi.org/10.1109/TSMC.1978.4309918. URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/4309918.
14. Mickens R.E. Generalized trigonometric and hyperbolic functions. CRC Press, 2019. 212 р. eBook ISBN 9780429446238. DOI: https://doi.org/10.1201/9780429446238.
15. Butcher J.C. Numerical Methods for Ordinary Differential Equations. New York: John Wiley&Sons, 2003. 484 р. ISBN 978-0-471-96758-3. URL: https://learn.fmi.uni-sofia.bg/pluginfile.php/99883/mod_resource/content/1/%21%21%21%21%5BButcher_J.%5D_Numerical_methods_for_ordinary_differ
%28BookZZ.org%29.pdf.
16. Kryazhych O., Kovalenko O. Examining a mathematical apparatus of Z-approximation of functions for the construction of an adaptive algorithm. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2019. Vol. 3 (99). Р. 6–13. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.170824.
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія

Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
