AIArena: Die Zukunft des KI-Trainings
AIArena macht die KI-Entwicklung für alle zugänglich und fördert Zusammenarbeit und Fairness durch Blockchain-Technologie.
Zhipeng Wang, Rui Sun, Elizabeth Lui, Tuo Zhou, Yizhe Wen, Jiahao Sun
― 8 min Lesedauer
Inhaltsverzeichnis
- Das Problem mit zentralisierter KI
- Der Wechsel zu dezentraler KI
- Einführung von AIArena
- Wie es funktioniert
- Rollen in AIArena
- Trainings- und Validierungsprozess
- Konsens und Belohnungsverteilung
- Belohnung für Trainingsknoten
- Belohnung für Validierer
- Die Rolle der Delegierer
- Phasenvalidierung zur Verbesserung der Sicherheit
- Umsetzung und Ergebnisse
- Belohnungsmuster
- Anwendungen in der realen Welt
- Text-zu-SQL-Aufgabe
- Lebenssimulator-Aufgabe
- Code-Generierung-Aufgabe
- Fazit
- Originalquelle
- Referenz Links
Der Aufstieg von künstlicher Intelligenz (KI) hat unglaubliche Fortschritte in verschiedenen Bereichen angestossen, aber die Kontrolle und Entwicklung von KI liegt immer noch weitgehend in den Händen von ein paar grossen Unternehmen. Diese Situation führt zu Vorurteilen in KI-Systemen, schränkt die öffentliche Beteiligung an wichtigen Entscheidungen ein und wirft ethische Bedenken auf. Nutzer tragen oft unbewusst Daten bei, die hauptsächlich diesen dominierenden Konzernen zugutekommen, was ein unfairer Spielplatz schafft.
Das Problem mit zentralisierter KI
Die Zentralisierung in der KI bringt verschiedene Herausforderungen mit sich. Erstens kann es zu einer erhöhten Voreingenommenheit in den Modellen kommen, weil es an vielfältigen Eingaben fehlt. Zweitens bedeutet die begrenzte Beteiligung der Öffentlichkeit weniger Aufsicht, was es Unternehmen erleichtert, KI unethisch zu nutzen. Ausserdem verlangsamt es die Innovation, wenn wenige Akteure die meisten Daten und Anwendungen kontrollieren. Im Grunde genommen, je mehr Macht diese Firmen haben, desto weniger innovativ wird das Feld, was Sorgen darüber aufwirft, wie Daten genutzt werden und wer wirklich von den Fortschritten der KI profitiert.
Der Wechsel zu dezentraler KI
Um diese Herausforderungen zu bewältigen, gibt es ein wachsendes Bedürfnis nach dezentraler KI (DeAI). Dieser Ansatz verteilt die Kontrolle und den Zugang auf ein breiteres Publikum und schafft so eine inklusivere Umgebung. Blockchain-Technologie kann eine bedeutende Rolle bei dieser Transformation spielen, indem sie mehreren Teilnehmern erlaubt, ohne zentrale Autorität an der KI-Entwicklung zusammenzuarbeiten. Smart Contracts können Aufgaben automatisieren, wie das Verteilen von Belohnungen für Beiträge, und so Fairness und Transparenz gewährleisten.
Einführung von AIArena
Willkommen bei AIArena, einer blockchain-basierten Plattform, die darauf abzielt, das KI-Training zu dezentralisieren. Dieses System möchte eine offene und kollaborative Umgebung schaffen, in der Teilnehmer ihre Modelle und Rechenleistung einbringen können. Mit seinen blockchain-basierten Konsensmechanismen sorgt AIArena dafür, dass nur gültige Beiträge belohnt werden und fördert eine aktive Teilnahme, die für ein faires System entscheidend ist.
Wie es funktioniert
In AIArena tragen verschiedene Rollen zum Training und zur Validierung von KI-Modellen bei.
Rollen in AIArena
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Aufgabensteller: Diese Leute legen die Trainingsaufgaben fest und umreissen deren spezifische Anforderungen. Sie wählen auch die besten Algorithmen zum Erstellen und Validieren von Modellen. Um das System dezentral zu halten, können Aufgaben von anderen Teilnehmern überprüft werden.
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Trainingsknoten: Diese sind die Arbeitstiere des Systems, die Aufgaben übernehmen und Modelle mit öffentlich zugänglichen Daten trainieren. Um teilzunehmen, müssen Trainingsknoten Token hinterlegen, was ihnen einen eigenen Anreiz gibt. Ihre Belohnungen hängen von der Grösse ihres Einsatzes und ihrer Leistung ab.
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Validierer: Validierer bewerten die Arbeit der Trainingsknoten und reichen Bewertungen ein, die beeinflussen, wie Belohnungen verteilt werden. Sie setzen ebenfalls Token ein, um Aufgaben zu validieren, um sicherzustellen, dass die Aufgabenverteilung fair ist.
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Delegierer: Diese Teilnehmer unterstützen andere, ohne direkt Modelle zu trainieren. Sie können die Einsätze anderer Teilnehmer erhöhen und an den Belohnungen teilhaben, die die von ihnen delegierten Teilnehmer verdienen. Es ist eine Win-Win-Situation, da Delegierer anderen helfen können und gleichzeitig selbst Belohnungen verdienen.
Trainings- und Validierungsprozess
AIArena funktioniert wie eine gut geölte Maschine. Zunächst sammelt ein Trainingsknoten seinen Datensatz, der sowohl Merkmale als auch Labels umfasst. Das Ziel ist es, ein prädiktives Modell zu erstellen, das aus diesen Daten lernt.
Eine Verlustfunktion wird eingeführt, um zu messen, wie gut das Modell die Ergebnisse im Vergleich zu den tatsächlichen Labels vorhersagt. Das Ziel ist es, die Parameter des Modells anzupassen, um diesen Verlust zu minimieren. Im Laufe der Zeit, durch viele Iterationen, lernt das Modell, bessere Vorhersagen basierend auf den verfügbaren Daten zu treffen.
Sobald das Training abgeschlossen ist, übernehmen die Validierer. Jeder Validierer hat einen separaten Datensatz, um ihn mit dem Modell zu vergleichen, das von den Trainingsknoten erstellt wurde. Ihre Aufgabe ist es, die Leistung des Modells zu bewerten und basierend auf festgelegten Kriterien Feedback zu geben.
Konsens und Belohnungsverteilung
In AIArena werden die Belohnungen basierend auf den Beiträgen der Trainingsknoten und Validierer verteilt. Für jede Aufgabe gibt es unterschiedliche Einsätze von beiden Gruppen, und ihre Leistungen werden durch ein Bewertungssystem evaluiert. Dieses System ermutigt alle, qualitativ hochwertige Arbeit zu leisten, da die Belohnungen von Einsatz und Teilnahme abhängen.
Belohnung für Trainingsknoten
Trainingsknoten erhalten Belohnungen, die auf der Qualität ihrer Modell-Einreichungen und der Gesamtsumme basieren, die sie eingesetzt haben. Je mehr sie investieren, desto mehr können sie herausholen. Dieses System erlaubt auch Variabilität, was bedeutet, dass einige Trainingsknoten aussergewöhnlich hohe Belohnungen verdienen können, während andere je nach ihren Beiträgen weniger verdienen.
Belohnung für Validierer
Validierer verdienen ebenfalls Belohnungen, die basierend darauf berechnet werden, wie genau sie die Modelle der Trainingsknoten bewerten. Ihre Einsätze beeinflussen zusätzlich ihre Einnahmen, was sie ermutigt, bei ihren Bewertungen gewissenhaft zu sein.
Die Rolle der Delegierer
Delegierer sind entscheidend, um eine stärkere und breitere Beteiligung in AIArena zu schaffen. Sie können ihre Token an Trainingsknoten oder Validierer bereitstellen und an den Belohnungen basieren auf der Leistung derjenigen teilhaben, die sie unterstützen. Dieser Aspekt hilft, Nutzer zu gewinnen, die vielleicht nicht die technischen Fähigkeiten haben, aber am KI-Trainingsprozess teilnehmen möchten.
Phasenvalidierung zur Verbesserung der Sicherheit
Um Probleme wie Modell-Diebstahl oder Manipulation zu verhindern, führt AIArena einen phasenweisen Validierungsprozess ein. Dieser Ansatz stellt sicher, dass Validierer verschiedene Datensätze zu unterschiedlichen Zeitpunkten im Trainingszyklus nutzen, was es für böswillige Akteure schwierig macht, das System auszunutzen.
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Einreichungsphase: In dieser Phase werden die Belohnungen täglich basierend auf dem Konsens, den die Validierer erreicht haben, verteilt, was eine kontinuierliche Teilnahme und Anstrengung fördert.
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Abschlussvalidierungsphase: Diese Phase verwendet einen anderen Datensatz als den, der in der Einreichungsphase verwendet wurde, was es Angreifern schwerer macht, Ergebnisse vorherzusagen und Schwachstellen auszunutzen.
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Herausforderungsphase: Wenn ein Validierer Verdacht auf Fehlverhalten hat, kann er einen Trainingsknoten herausfordern, um die Legitimität seiner Arbeit zu beweisen. Wenn der Trainingsknoten dies nicht gelingt, erhält der Herausforderer die Belohnungen, was eine zusätzliche Sicherheitsebene bietet.
Umsetzung und Ergebnisse
AIArena wurde auf dem öffentlichen Base-Blockchain Sepolia-Testnetz implementiert. Das System lief mehrere Monate, in denen zahlreiche Trainingsknoten, Validierer und Delegierer an verschiedenen Aufgaben teilnahmen. Über 16 Aufgaben wurden trainiert und validiert, was zeigt, wie gut die Plattform in realen Szenarien funktioniert.
Die Ergebnisse zeigten eine engagierte Teilnahme, mit mehr Validierern als Trainingsknoten, was ein positives Zeichen für den Validierungsprozess ist.
Belohnungsmuster
Die Daten offenbarten interessante Dynamiken bei den Belohnungen. Trainingsknoten tendierten anfänglich dazu, pro Teilnehmer mehr zu verdienen, aber eine höhere Variabilität bei ihren Belohnungen deutete auf unterschiedliche Beitragsniveaus hin. Validierer lieferten konstantere Renditen, verdienten aber insgesamt weniger. Dieses Gleichgewicht verdeutlicht, warum viele Teilnehmer die Validierungsaufgaben wegen ihrer stabileren Auszahlungen bevorzugen.
Anwendungen in der realen Welt
Um die Praktikabilität von AIArena zu demonstrieren, wurden mehrere vielfältige Aufgaben unter Verwendung der Methodik der Plattform bewertet. Drei beliebte Aufgaben zeigten, dass die AIArena-Beiträge kontinuierlich besser abschnitten als Basis-Modelle, was Belege dafür liefert, dass dieser dezentrale Ansatz beim KI-Training beeindruckende Ergebnisse liefern kann.
Text-zu-SQL-Aufgabe
Eine der Aufgaben konzentrierte sich darauf, natürliche Sprache in SQL-Abfragen zu übersetzen, speziell zur Analyse von Blockchain-Daten. Dieser Bereich ist entscheidend, da er den Nutzern hilft, Einblicke in Transaktionen, Token-Bewegungen und Smart-Contract-Bedingungen zu gewinnen. Durch die Zusammenarbeit der Teilnehmer wollte AIArena die Fähigkeiten der Modelle zur Handhabung komplexer Blockchain-Abfragen verbessern.
Lebenssimulator-Aufgabe
Eine andere Aufgabe bestand darin, einen Lebenssimulator zu erstellen, eine Art Spiel, das den Spielern erlaubt, Charaktere durch verschiedene Lebensentscheidungen zu führen. Eine Herausforderung hierbei ist, sicherzustellen, dass die Erzählungen realistisch bleiben, da viele aktuelle Modelle übermässig optimistische Szenarien erzeugen. Durch die Nutzung von Gemeinschaftsbeiträgen wollte AIArena eine authentischere Darstellung von Lebenserfahrungen fördern.
Code-Generierung-Aufgabe
Schliesslich war der Fokus auf eine genaue Code-Generierung wichtig, insbesondere unter Verwendung ressourcenarmer Blockchain-Sprachen. Die Gemeinschaft arbeitete zusammen, um einen Datensatz mit Move-Anweisungen und Kommentaren zu kuratieren, was es zukünftigen Modellen erleichtert, qualitativ hochwertigen Code zu generieren.
Fazit
AIArena präsentiert eine innovative Methode zur Dezentralisierung des KI-Trainings. Durch die Nutzung von Blockchain-Technologie schafft es ein faires und effizientes System, in dem Teilnehmer beitragen, validieren und von ihren Bemühungen profitieren können. Während die KI weiterhin wächst und sich entwickelt, werden Plattformen wie AIArena entscheidend sein, um eine inklusivere und gerechtere Zukunft für alle zu gestalten. Schliesslich profitieren die gesamte Community, wenn alle einen Anteil am Spiel haben – niemand spielt gern auf einem einseitigen Feld.
Titel: AIArena: A Blockchain-Based Decentralized AI Training Platform
Zusammenfassung: The rapid advancement of AI has underscored critical challenges in its development and implementation, largely due to centralized control by a few major corporations. This concentration of power intensifies biases within AI models, resulting from inadequate governance and oversight mechanisms. Additionally, it limits public involvement and heightens concerns about the integrity of model generation. Such monopolistic control over data and AI outputs threatens both innovation and fair data usage, as users inadvertently contribute data that primarily benefits these corporations. In this work, we propose AIArena, a blockchain-based decentralized AI training platform designed to democratize AI development and alignment through on-chain incentive mechanisms. AIArena fosters an open and collaborative environment where participants can contribute models and computing resources. Its on-chain consensus mechanism ensures fair rewards for participants based on their contributions. We instantiate and implement AIArena on the public Base blockchain Sepolia testnet, and the evaluation results demonstrate the feasibility of AIArena in real-world applications.
Autoren: Zhipeng Wang, Rui Sun, Elizabeth Lui, Tuo Zhou, Yizhe Wen, Jiahao Sun
Letzte Aktualisierung: 2024-12-19 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2412.14566
Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2412.14566
Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.
Vielen Dank an arxiv für die Nutzung seiner Open-Access-Interoperabilität.
Referenz Links
- https://train.flock.io/explore
- https://conferences.sigcomm.org/imc/2024/#:~:text=The%202024%20Internet%20Measurement%20Conference,Internet%20Measurement%20Workshops%20and%20Conferences
- https://sepolia.basescan.org/address/0x7b6bde1d173eb288f390ff36e21801f42c4d8d91
- https://github.com/FLock-io/llm-loss-validator
- https://huggingface.co/datasets/flock-io/move-code-comment