Are Formal and Functional Linguistic Mechanisms Dissociated in Language Models?
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Although large language models (LLMs) are increasingly capable, these capabilities are unevenly distributed: They excel at formal linguistic tasks, such as producing fluent, grammatical text, but struggle more with functional linguistic tasks like reasoning and consistent fact retrieval. Inspired by neuroscience, recent work suggests that to succeed on both formal and functional linguistic tasks, LLMs should use different mechanisms for each; such localization could either be built-in or emerge spontaneously through training. In this article, we ask: do current models, with fast-improving functional linguistic abilities, exhibit distinct localization of formal and functional linguistic mechanisms? We answer this by finding and comparing the “circuits”, or minimal computational subgraphs, responsible for various formal and functional tasks. Comparing 5 LLMs across 10 distinct tasks, we find that while there is indeed little overlap between circuits for formal and functional tasks, there is also little overlap between formal linguistic tasks, as exists in the human brain. Thus, a single formal linguistic network, unified and distinct from functional task circuits, remains elusive. However, in terms of cross-task faithfulness—the ability of one circuit to solve another’s task—we observe a separation between formal and functional mechanisms, with formal task circuits achieving higher performance on other formal tasks. This suggests the existence of a set of formal linguistic mechanisms that is shared across formal tasks, even if not all mechanisms are strictly necessary for all formal tasks.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,015 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,003 |
| Communication savante | 0,003 | 0,009 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».