遇见数据集

efficient-cot

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Hugging Face2026-08-03 更新2026-08-04 收录
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资源简介:

该数据集是 Efficient CoT 项目的一部分,用于训练激活探针以预测补丁修复成功。数据来源于 Llama-3.1-8B-Instruct 模型在贪婪解码链式思维(CoT)生成过程中收集的隐藏状态,覆盖 26 个推理任务(24 个 BIG-Bench-Hard 任务、GSM8K 和 StrategyQA)。每个存储的状态都带有因果标签:将该状态激活修补到同一问题的直接答案(无 CoT)运行中,是否能够恢复正确答案。数据集包含 9,370 个 HDF5 文件,总计约 176 GiB,每个文件对应一个问题,存储在 `llama8B/<dataset>/sample_<idx>.h5` 路径下。涵盖了 17 个层(0, 2, 4, …, 30, 31),每个层组包含三个行对齐的数据集:`hidden_states`(形状为 (N, 4096) 的 float16 残差流状态)、`source_positions`(形状为 (N,) 的 int32 轨迹 token 索引)和 `labels`(形状为 (N,) 的 bool 标签)。标签为 True 表示该状态是“拯救性”的。文件根属性还包含完整的出处信息,如 CoT 文本、数据集名称、样本索引、正确答案等。注意:`bbh_salient_translation_error_detection` 任务虽然包含在内,但被排除在所有探针训练和报告结果之外。该数据集适用于机械可解释性研究,特别是分析残差流中成功推理信号的位置和形式。

This dataset is part of the Efficient CoT project, used to train activation probes to predict patch repair success. The data comes from hidden states collected during greedy decoding chain-of-thought (CoT) generation by the Llama-3.1-8B-Instruct model, covering 26 reasoning tasks (24 BIG-Bench-Hard tasks, GSM8K, and StrategyQA). Each stored state has a causal label: whether patching that state activation into the direct answer (no CoT) run of the same question can recover the correct answer. The dataset contains 9,370 HDF5 files totaling about 176 GiB, each corresponding to one question, stored under the path `llama8B/<dataset>/sample_<idx>.h5`. It covers 17 layers (0, 2, 4, …, 30, 31), and each layer group contains three row-aligned datasets: `hidden_states` (float16 residual stream states of shape (N, 4096)), `source_positions` (int32 trajectory token indices of shape (N,)), and `labels` (bool labels of shape (N,)). A label of True indicates that the state is salvaging. The file root attributes also contain complete provenance information, such as CoT text, dataset name, sample index, correct answer, etc. Note: The `bbh_salient_translation_error_detection` task is included but excluded from all probe training and reported results. This dataset is suitable for mechanistic interpretability research, particularly for analyzing the location and form of successful reasoning signals in the residual stream.

创建时间:
2026-07-30
原始信息汇总

数据集概述

该数据集是 Efficient CoT 项目的训练语料,用于研究大语言模型在链式思维(Chain-of-Thought, CoT)推理过程中的内部状态与推理成功之间的关系。

核心内容

  • 基础模型meta-llama/Llama-3.1-8B-Instruct,隐藏层维度为 4096。
  • 数据来源:在 26 个推理任务上通过贪心解码生成的 CoT 轨迹。
    • 24 个 BIG-Bench-Hard 任务(每个任务最多 250 个测试问题)
    • GSM8K(全部 1,319 个测试问题)
    • StrategyQA(全部 2,290 个问题)
  • 核心特征:每一个存储的隐藏状态都带有因果标签,即通过激活修补(activation patching)将该状态注入同一问题的无 CoT 直接回答运行中,是否能恢复正确答案。标签为 True 表示该状态具有“拯救”能力。

文件结构

  • 存储格式:每个问题对应一个 HDF5 文件,路径为 llama8B/<dataset>/sample_<idx>.h5
  • 规模:共 9,370 个 HDF5 文件,总大小约 176 GiB(float16,gzip 压缩)。
  • 覆盖层:包含 0, 2, 4, …, 30, 31 共 17 个 Transformer 层。

每个文件中,根属性存储完整的来源信息(如 CoT 文本、数据集名称、样本索引、正确答案、模型名称、种子等)。每个层组 layers/<L> 包含三个行对齐的数据集:

数据集 形状 数据类型 含义
hidden_states (N, 4096) float16 层 L、位置 p 的残差流状态
source_positions (N,) int32 每个行对应的 token 索引
labels (N,) bool 修补结果(是否恢复正确答案)

标签语义

对于每个存储的源位置,将 CoT 轨迹中该位置的层 L 隐藏状态,修补到同一问题的直接回答运行(无 CoT)的固定目标位置,并重新生成。若修补后的运行产生正确答案,则标签为 True(即拯救状态)。

使用说明

  • 加载方式:可通过 huggingface_hubsnapshot_download 下载,并配合 h5py 读取。
  • 缓存后端:该仓库可直接作为缓存后端,设置 hs_cache_dir=hf://hoomeh/efficient-cot 后可按需增量下载。
  • 数据划分:问题级别的训练/验证/测试集划分(75/5/20)不存储在此,而是通过 seed=42 和固定的 26 任务码本确定性生成,确保所有已发表的划分可精确复现。

注意事项

  • bbh_salient_translation_error_detection 任务虽包含在内,但其轨迹退化(多数坍缩为 5-token 片段),在所有探针训练和报告结果中均被排除。实验使用其余 25 个任务。

许可证与来源

  • 激活数据:源自 Llama-3.1-8B-Instruct(Llama 3.1 社区许可)。
  • 源问题:来自 BIG-Bench-Hard(MIT)、GSM8K(MIT)和 StrategyQA(MIT)。
  • CoT 生成:使用贪心解码,max_gen_len 通常为 400。

引用

引用条目将在代码发布时一并添加。

搜集汇总
数据集介绍
efficient-cot 数据集图片
构建方式
该数据集源于对Llama-3.1-8B-Instruct模型在26项推理任务上贪婪解码生成的思维链(CoT)轨迹的深度解析。研究者将每个存储的残差流状态通过激活修补(activation patching)技术,替换至同一问题的直接回答(无CoT)运行中,并依据修补后能否恢复正确答案,为每个状态赋予因果标签。数据以HDF5格式存储,每问一文件,涵盖17个层级的隐藏状态、对应token位置及标签,构建过程严谨且可复现。
特点
数据集的独特之处在于其将机制可解释性与因果推断相融合,为每个CoT状态提供了明确的‘救助成功’标签,使得训练出的探针能够精准定位残差流中‘成功推理’信号的分布与形态。其覆盖范围广泛,包含BIG-Bench-Hard、GSM8K与StrategyQA等多元任务,且提供全量样本,规模宏大(约176GiB),为跨任务泛化分析提供了坚实基础。
使用方法
使用方式便捷灵活:用户可通过HuggingFace Hub按需下载任务子集,并以h5py直接读取隐藏状态与标签。此存储库可直接作为缓存后端,支持动态获取所需数据。数据集不预存划分,而是依据固定随机种子与任务代码本,在代码中确定性生成75/5/20的训练/验证/测试拆分,确保了实验的可复现性,适合用于探针训练、子空间分析等可解释性研究。
背景与挑战
背景概述
efficient-cot数据集诞生于可解释人工智能与机械可解释性研究的前沿交叉领域,由致力于探索大语言模型推理机制的研究团队于近期构建。该数据集以Llama-3.1-8B-Instruct模型为对象,系统采集了其在26项推理任务(涵盖24项BIG-Bench-Hard任务、GSM8K及StrategyQA)上的贪婪解码思维链(CoT)隐藏状态,并创新性地为每个状态标注了因果标签——即通过激活修补(activation patching)技术,将该状态注入同一问题的直接回答(无CoT)运行中,以判断其是否能够挽救正确答案。这一设计旨在精准定位残差流中承载“成功推理”信号的特定层与位置,为理解CoT为何能提升推理能力提供数据基础。该数据集及其配套探针实验,对于揭示大语言模型内部推理机制、推动可解释AI发展具有重要意义。
当前挑战
该数据集所解决的领域挑战聚焦于大语言模型推理过程的透明性与可解释性。传统上,模型的CoT推理被视为黑盒,难以定位其中真正促进正确推理的关键状态;efficient-cot通过激活修补标签,将离散的推理步骤转化为可监督的因果信号,使研究者能够识别并验证哪些隐藏状态在推理中起决定性作用。在构建过程中,挑战同样严峻:需在26个任务上执行大规模贪婪解码生成CoT,并对每个token位置的状态逐一进行修补与重生成,以确定其因果效应,计算成本极高;同时,需处理不同任务间的数据异构性,如BBH任务每问题最多250个测试样本,而GSM8K与StrategyQA则覆盖全部测试集,且部分任务(如bbh_salient_translation_error_detection)因生成轨迹退化为5-token片段而必须剔除,以确保数据质量与实验可靠性。这些挑战的克服,为后续探针训练与迁移分析奠定了坚实基础。
常用场景
经典使用场景
该数据集为可解释性与机制可解释性研究提供了高质量的神经激活数据,其核心使用场景在于训练和评估激活探针,以预测思维链生成过程中哪些中间状态能够对被修补的直答运行产生‘救援’效果。研究者可基于此数据定位残差流中承载‘成功推理’信息的层与位置,进而开展跨任务、跨样本的探针泛化实验。
衍生相关工作
该数据集衍生的相关工作包括:基于激活探针的推理关键点定位研究、跨任务推理机制的无监督发现、以及针对推理故障的诊断工具。其补丁标签体系启发了新的因果分析框架,推动了从干预角度验证模型内部状态功能的研究,也为后续更高效的思维链压缩方法提供了基准。
数据集最近研究
最新研究方向
该数据集聚焦于大语言模型推理过程的可解释性研究,通过激活修补(activation patching)技术标注思维链(CoT)隐藏状态,为探索推理成功信号在残差流中的表征提供了大规模训练语料。当前前沿方向包括基于探针的推理能力预测、跨任务泛化分析以及推理机制的子空间解析,旨在揭示模型如何从逐步推理中提取有效信息,进而提升推理效率与可控性。该数据集覆盖多任务基准(BIG-Bench-Hard、GSM8K、StrategyQA),并支持可复现的分割方案,为构建更透明、高效的推理模型奠定数据基础,对推动可解释AI与高效推理研究具有重要价值。
以上内容由遇见数据集搜集并总结生成
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