MatrixCoT: LLMs meistern logische Aufgaben ohne externe Solver

Eine neue Studie präsentiert MatrixCoT, ein strukturiertes Chain‑of‑Thought‑Framework, das Large Language Models (LLMs) bei logischen Aufgaben ohne externe Solver unterstützt.

Während Chain‑of‑Thought‑Prompting die Denkfähigkeit von LLMs verbessert, stößt es bei Aufgaben, die symbolische Ausdrücke und strenge deduktive Regeln erfordern, an Grenzen. Neuro‑symbolische Ansätze schließen diese Lücke, sind jedoch stark formatabhängig und können bei kleinsten Ausgabestabilitätsproblemen fehlschlagen. LLM‑getriebene Methoden umgehen die Zerbrechlichkeit des Parsings, fehlen jedoch strukturierte Darstellungen und Fehlerkorrekturmechanismen auf Prozessebene.

MatrixCoT adressiert diese Schwächen, indem es natürliche Sprachausdrücke normalisiert, explizite Zitierungsfelder anfügt und einen matrixbasierten Plan einführt, der globale Beziehungen zwischen den Schritten bewahrt. Der Plan wird zu einem überprüfbaren Artefakt, wodurch die Ausführung stabiler wird.

Ein zentrales Merkmal ist die feedback‑gesteuerte Neutplanung: Unter semantischen Äquivalenzbedingungen erkennt das System Lücken und Fehler, überarbeitet die Abhängigkeitsmatrix und komprimiert sie, um ein vertrauenswürdigeres Endergebnis zu liefern.

Experimentelle Ergebnisse auf fünf logischen Benchmark‑Sätzen und fünf verschiedenen LLMs zeigen, dass MatrixCoT die Robustheit und Interpretierbarkeit deutlich steigert – und das ohne die Notwendigkeit externer Solver.