우리는 이산 확률 문제 (discrete probability problems)에 대한 통제된 벤치마킹 연구를 통해 대규모 언어 모델 (LLMs)의 확률적 추론 능력을 조사합니다. 우리는 휴리스틱 추론 (heuristic reasoning)을 유발하도록 설계된 표준 연습 문제 세트와 반직관적 연습 문제 세트라는 두 가지 데이터셋을 구축하였으며, Chain-of-Thought (CoT) 프롬프팅을 사용한 경우와 사용하지 않은 경우를 각각 테스트하여 8개의 최첨단 (state-of-the-art) 모델을 평가했습니다. 모델들은 표준 문제에서는 평균 0.96의 정확도를 달성했지만, 반직관적인 문제에서는 0.59에 그쳤습니다. 우리는 더 나아가 토큰 편향 (token bias)에 대한 실증적 증거를 제공합니다. 즉, 표준적인 공식 (canonical formulations)이 변형된 형태 (disguised variants)로 대체될 때 성능이 20% 이상 하락합니다. 프롬프트에 오도하는 제안 (misleading suggestions)을 포함할 경우 성능은 최대 34%까지 감소하며, 면역력을 가진 모델은 없었습니다. 종합적으로, 보고된 연구 결과는 현재의 LLM이 고등 수학 문제에서 성공을 거두었음에도 불구하고, 아직 진정한 확률적 추론가 (probabilistic reasoners)는 아니라는 점을 시사합니다.