Chain-of-Thought Reasoning in het wild is niet altijd getrouw

Samenvatting

Recente studies tonen aan dat modellen, wanneer ze geconfronteerd worden met expliciete biases in prompts, deze biases vaak weglaten in hun Chain-of-Thought (CoT) output. Dit onthult dat verbaal geformuleerde redenering een onjuist beeld kan geven van hoe modellen daadwerkelijk tot conclusies komen (ongegetrouwheid).

In dit werk tonen we aan dat ongetrouwe CoT ook voorkomt bij natuurlijk geformuleerde, niet-adversariële prompts, zonder dat er kunstmatige biases zijn toegevoegd of modeloutputs zijn bewerkt. We stellen vast dat modellen, wanneer ze afzonderlijk de vragen "Is X groter dan Y?" en "Is Y groter dan X?" krijgen, soms oppervlakkig coherente argumenten produceren om systematisch op beide vragen "Ja" of op beide vragen "Nee" te antwoorden, ondanks de tegenstrijdigheid.

We presenteren voorlopig bewijs dat dit te wijten is aan impliciete biases van modellen naar "Ja" of "Nee", en noemen dit Implicit Post-Hoc Rationalization. Onze resultaten tonen percentages tot 13% voor productiemodellen. Hoewel geavanceerde modellen getrouwer zijn, is geen enkel model volledig getrouw; dit geldt ook voor denkmodellen zoals DeepSeek R1 (0,37%) en Sonnet 3.7 met denkfunctie (0,04%).

Daarnaast onderzoeken we Unfaithful Illogical Shortcuts, waarbij modellen subtiel onlogische redeneringen gebruiken om speculatieve antwoorden op moeilijke wiskundige problemen als rigoureus bewezen te laten lijken.

Onze bevindingen geven aan dat hoewel CoT nuttig kan zijn voor het beoordelen van outputs, het geen volledig verslag is van het interne proces dat tot het antwoord van het model heeft geleid. Daarom dient het met voorzichtigheid te worden gebruikt in agentische of veiligheidskritische omgevingen.