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Die Auswirkungen von Fehlinformationen auf Sprachmodelle

Forschung zeigt, wie falsche Informationen die Zuverlässigkeit und Genauigkeit von Sprachmodellen beeinflussen.

Alina Fastowski, Gjergji Kasneci

― 5 min Lesedauer


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Grosse Sprachmodelle (LLMs) werden ein wichtiger Teil unserer Online-Welt und helfen bei Aufgaben wie Schreiben, Übersetzen und Fragen beantworten. Die können echt nützlich sein, haben aber auch ernsthafte Probleme, besonders wenn sie mit Falschinformatioon konfrontiert werden. Das kann ihre Vertrauenswürdigkeit und Zuverlässigkeit beeinträchtigen. Dieser Artikel beleuchtet, wie LLMs auf Fehlinformationen reagieren, was zu dem führt, was wir Wissensdrift nennen – wo sich ihre Antworten basierend auf falschen Infos ändern.

Wissensdrift und ihre Auswirkungen

Wenn LLMs gleichzeitig eine Frage und falsche Infos bekommen, können sich ihre Antworten ändern. Dieser Wandel im Wissen kann dazu führen, dass sie weniger zuverlässig werden. Unsere Forschung konzentriert sich darauf, wie LLMs mit Fehlinformationen in Frage-Antwort-Szenarien umgehen. Wir wollen herausfinden, wie sich ihre Sicherheitsniveaus ändern, wenn sie mit falschen Infos konfrontiert werden. Wir schauen auch darauf, wie oft sie richtige oder falsche Antworten geben.

Wenn LLMs mit Fehlinformationen interagieren, können sie unsicher über ihre Antworten werden. Zum Beispiel, wenn ein LLM wiederholt falsche Infos erhält, könnte es sicherer in seiner falschen Antwort werden. Diese gefährliche Abweichung von korrekten Informationen kann zu erheblichen Vertrauensproblemen führen, besonders in wichtigen Bereichen wie Gesundheitswesen und Recht.

Forschungsziele

Die Hauptziele unserer Forschung sind:

  1. Auswirkungen falscher Informationen auf Antworten: Wir wollen sehen, wie Falsche Informationen die Sicherheit und Genauigkeit der Antworten von LLMs beeinflussen.

  2. Effekte randomisierter Informationen: Wir schauen, was passiert, wenn die Modelle auf zufällige, irrelevante Infos stossen und wie das ihre Leistungen beeinflusst.

  3. Schwächen von LLMs: Wir möchten die Schwächen der LLMs verstehen, wenn sie mit Fehlinformationen konfrontiert werden und wie wir sie zuverlässiger machen können.

Wie wir die Forschung durchgeführt haben

Wir haben einen Datensatz namens TriviaQA für unsere Experimente verwendet. Dieser Datensatz enthält Paare aus Fragen und Antworten. Wir haben verschiedene LLMs getestet, einschliesslich GPT-4o, GPT-3.5, LLaMA-2-13B und Mistral-7B, um zu sehen, wie sie mit falschen Informationen umgehen.

Auswahl der richtigen Modelle

Wir wollten LLMs verwenden, die Fragen beantworten können, ohne zusätzliches Training zu benötigen. Ausserdem wollten wir Modelle, die uns zeigen, wie sicher sie in ihren Antworten sind. Die ausgewählten Modelle haben bei Frage-Antwort-Aufgaben gut abgeschnitten und ermöglichten uns, auf ihre Antwortwahrscheinlichkeiten zuzugreifen.

Versuchsaufbau

Wir haben 1000 Fragen aus dem TriviaQA-Datensatz vorbereitet. Wir haben uns auf die Antworten konzentriert, die die Modelle gegeben haben, ohne ihnen zusätzliche Informationen zu geben. Dieses Setup hat uns geholfen, die Genauigkeit ihrer Antworten und wie unsicher sie sich dabei fühlten zu bewerten.

Arten von Aufforderungen

Für unsere Tests haben wir zwei Arten von Aufforderungen verwendet:

  1. Falsche Informationsaufforderung (FIP): Diese enthielt falsche Informationen, die mit der Frage zusammenhingen.

  2. Zufällige Informationsaufforderung (RIP): Diese enthielt irrelevante Details, die nichts mit der Frage zu tun hatten.

Wir haben auch verschiedene Anweisungen mit diesen Aufforderungen verwendet, um zu sehen, wie sich das auf die Antworten der Modelle auswirkt. Eine Anweisung forderte die Modelle auf, einfach die Frage zu beantworten, während eine andere sie ermutigte, die faktisch korrekte Antwort zu geben.

Ergebnisse

Unsicherheit und Wissensbewahrung

Unsere Ergebnisse zeigten, dass LLMs, wenn sie mit falschen Informationen konfrontiert werden, oft unsicherer werden, besonders bei falschen Antworten. Das bedeutet, sie könnten das Vertrauen verlieren oder verwirrt werden. Umgekehrt, wenn sie die gleiche falsche Information wiederholt erhalten, werden sie oft sicherer in ihren falschen Antworten. Das zeigt, dass sie im Laufe der Zeit in die Irre geführt werden können, wenn sie falsche Informationen erhalten.

Zufällige Informationen erzeugen Verwirrung

Wir fanden heraus, dass LLMs, wenn sie mit zufälligen, irrelevanten Informationen konfrontiert werden, noch unsicherer werden. Diese Verwirrung mit irrelevanten Daten war in ihren Antworten sichtbar und zeigt, dass der Kontext eine grosse Rolle dabei spielt, wie LLMs Informationen verarbeiten.

Genauigkeitsverschlechterung

Die Genauigkeit der Modelle fiel, wenn sie wiederholt falsche Informationen bekamen. Beispielsweise zeigte ein Modell einen signifikanten Rückgang in seiner Fähigkeit, richtige Antworten zu geben, wenn es die gleiche falsche Information mehrere Male erhielt. Interessanterweise zeigten die Modelle mehr Stabilität, wenn sie mit wahrheitsgemässen Anweisungen konfrontiert wurden. Das deutet darauf hin, dass es hilft, die Modelle zu ermutigen, wahrheitsgemässer zu sein, um ihre Genauigkeit zu erhalten.

Wichtigkeit dieser Ergebnisse

Unsere Ergebnisse heben die ernsthaften Risiken hervor, die mit Fehlinformationen verbunden sind und das Potenzial für Wissensdrift bei LLMs. Da diese Modelle immer häufiger eingesetzt werden, besonders in kritischen Bereichen, wird es entscheidend, zu verstehen, wie sie mit falschen Informationen umgehen. Die Ergebnisse weisen auch auf die Notwendigkeit hin, bessere Methoden zu entwickeln, um LLMs zuverlässiger und widerstandsfähiger gegen Fehlinformationen zu machen.

Zukünftige Richtungen

In Zukunft wird unsere Forschung weiterhin untersuchen, wie LLMs auf verschiedene Arten von Fehlinformationen reagieren und wie wir ihre Zuverlässigkeit verbessern können. Wir wollen diese Effekte über verschiedene Datensätze hinweg studieren und bessere Techniken entwickeln, um die Auswirkungen falscher Informationen zu mildern. Ein interessanter Ansatz könnte sein, LLMs sowohl mit korrekten als auch mit falschen Daten zu trainieren, um zu sehen, wie sich das auf ihr Wissen auswirkt.

Wir planen auch, Schutzmassnahmen für LLMs zu entwickeln, um sicherzustellen, dass sie in der realen Anwendung genaue und sichere Informationen bereitstellen. Es ist wichtig, Systeme zu entwerfen, die manipulierte Informationen erkennen und sich dagegen wehren können.

Fazit

Insgesamt beleuchtet diese Forschung die Komplexität der Wissensdrift in grossen Sprachmodellen. Wie diese Modelle auf falsche Informationen reagieren, ist wichtig für ihre weitere Entwicklung und Anwendung. Wenn wir verstehen, wie Fehlinformationen ihre Sicherheit und Genauigkeit beeinflussen, können wir darauf hinarbeiten, vertrauenswürdigere Sprachmodelle für die Zukunft zu schaffen. Es ist entscheidend, ihre Widerstandsfähigkeit zu erhöhen, besonders da sie eine grössere Rolle in unserem täglichen Leben und in den wichtigen Entscheidungen, die wir treffen, spielen.

Originalquelle

Titel: Understanding Knowledge Drift in LLMs through Misinformation

Zusammenfassung: Large Language Models (LLMs) have revolutionized numerous applications, making them an integral part of our digital ecosystem. However, their reliability becomes critical, especially when these models are exposed to misinformation. We primarily analyze the susceptibility of state-of-the-art LLMs to factual inaccuracies when they encounter false information in a QnA scenario, an issue that can lead to a phenomenon we refer to as *knowledge drift*, which significantly undermines the trustworthiness of these models. We evaluate the factuality and the uncertainty of the models' responses relying on Entropy, Perplexity, and Token Probability metrics. Our experiments reveal that an LLM's uncertainty can increase up to 56.6% when the question is answered incorrectly due to the exposure to false information. At the same time, repeated exposure to the same false information can decrease the models uncertainty again (-52.8% w.r.t. the answers on the untainted prompts), potentially manipulating the underlying model's beliefs and introducing a drift from its original knowledge. These findings provide insights into LLMs' robustness and vulnerability to adversarial inputs, paving the way for developing more reliable LLM applications across various domains. The code is available at https://github.com/afastowski/knowledge_drift.

Autoren: Alina Fastowski, Gjergji Kasneci

Letzte Aktualisierung: 2024-09-11 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2409.07085

Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2409.07085

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.

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