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.

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