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Die Grenzen des Unlernens im KI-Management

Die Herausforderungen und Auswirkungen des Verlernens in KI-Modellen untersuchen.

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KI-Entlernen:KI-Entlernen:Herausforderungen AheadHürden und braucht bessere Strategien.Das Vergessen in der KI hat grosse
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In letzter Zeit gibt's immer mehr Bedenken über den Einsatz von fortgeschrittener künstlicher Intelligenz (KI), besonders grosse Sprachmodelle (LLMs), für schädliche Zwecke. Eine Möglichkeit, dieses Problem anzugehen, ist ein Prozess namens Unlernen. Unlernen erlaubt einem Modell, bestimmte Informationen zu vergessen, was helfen könnte, unerwünschte Inhalte zu verhindern. Aber diese Methode hat ihre Grenzen, und wir müssen tiefer verstehen, wie wir Wissen in diesen Modellen managen.

Was ist Unlernen?

Unlernen ist eine Methode, die entwickelt wurde, um bestimmtes Wissen aus einem Modell zu entfernen. Ursprünglich wurde es hauptsächlich zum Schutz der Privatsphäre entwickelt, indem Nutzer darum bitten konnten, ihre Daten aus maschinellen Lernmodellen zu entfernen. Im Laufe der Zeit haben die Leute angefangen, Unlernen als Möglichkeit zu betrachten, mit schädlichen oder falschen Informationen umzugehen, die KI-Modelle gelernt haben könnten. Dazu gehören Dinge wie urheberrechtlich geschützte Materialien oder irreführende Informationen.

Verschiedene Formen des Unlernens

Es gibt zwei Arten von Unlernen: genaues Unlernen und ungenaues Unlernen. Genaues Unlernen stellt sicher, dass das Modell sich das spezifische Wissen, das gelöscht werden soll, nicht mehr erinnert. Im Gegensatz dazu bietet ungenaues Unlernen eine effizientere Möglichkeit, Daten zu vergessen, während das Modell trotzdem nützlich bleibt. In beiden Fällen ist das Ziel, zu verhindern, dass das Modell schädliche oder unerwünschte Ausgaben produziert.

Herausforderungen des Unlernens bei grossen Sprachmodellen

Obwohl Unlernen ein hilfreiches Werkzeug sein kann, steht es vor einigen erheblichen Herausforderungen, wenn es auf LLMs angewendet wird. Diese Modelle haben eine besondere Fähigkeit namens In-Context-Learning, was bedeutet, dass sie Aufforderungen verstehen und darauf reagieren können, selbst wenn sie während des Trainings keine ähnlichen Beispiele gesehen haben. Diese Eigenschaft stellt eine grosse Herausforderung für das Unlernen dar.

In-Context-Learning: Das zweischneidige Schwert

In-Context-Learning bedeutet, dass selbst wenn ein Modell ein Wissensstück vergessen hat, es trotzdem relevante Inhalte basierend auf dem generieren könnte, was es vorher gelernt hat. Zum Beispiel, wenn ein Modell aufgefordert wird, etwas über Bomben zu vergessen, könnte es trotzdem Rezepte zur Bombenherstellung erstellen, wenn es verwandtes Wissen aus anderen Bereichen wie Chemie behält. Hier entsteht die Inkonsistenz im Unlernen.

Wissenskategorien in Modellen

Es ist wichtig zu verstehen, wie Wissen in LLMs gespeichert und verwendet wird. Wissen in diesen Modellen kann grob in zwei Typen kategorisiert werden: Axiome und Theoreme. Axiome sind die grundlegenden Fakten oder Informationsstücke, während Theoreme abgeleitetes Wissen sind, das auf diesen Axiomen basiert. Wenn ein Modell ein Theorem vergisst, könnte es trotzdem die Axiome behalten, was ihm erlaubt, ähnliche Theoreme neu zu konstruieren.

Beispiel für Wissensarten

Betrachten wir ein einfaches Szenario, in dem wir das Wissen eines Modells mit Konzepten wie „Katze“, „Tiger“ und „Zebra“ definieren. Wenn wir einem Modell beibringen, was diese Begriffe basierend auf grundlegenden Axiomen bedeuten, kann das Modell Theoreme daraus ableiten. Zum Beispiel:

  • Wenn es „Ohr“, „Auge“ und „Schwanz“ hat, weiss es, dass es eine „Katze“ ist.
  • Wenn es eine „Katze“ ist, die auch „gross“ und „gestreift“ ist, erkennt es, dass es ein „Tiger“ ist.
  • Wenn es „gross“, „gestreift“ und „galoppiert“, identifiziert es es als „Zebra“.

Wenn wir versuchen, das Konzept des „Tigers“ zu unlernen, kann das Modell trotzdem verwandte Axiome anführen und dieses Wissen durch Schlussfolgern ableiten, was den Zweck des Unlernens untergräbt.

Die Grenzen des Unlernens

Die Hauptfrage ist, ob Unlernen allein ausreichend ist, um zu verhindern, dass Modelle schädliche Ausgaben generieren. Selbst mit effektiven Unlerntechniken garantiert das nicht, dass das Modell nicht unerwünschtes Verhalten zeigt. In Kontexten, in denen Wissen wieder auftauchen kann, reicht traditionelles Unlernen nicht aus.

Notwendigkeit kontinuierlicher Filterung

Um Unlernen effektiv zu machen, muss es auch laufende Filtermechanismen geben, die verhindern, dass unerwünschtes Wissen während In-Context-Interaktionen wieder eingeführt wird. Das bedeutet, dass es nicht reicht, nur Wissen zu entfernen; wir müssen aktiv versuchen, alle Versuche, es zurückzubringen, zu unterdrücken.

Die Rolle von Filtermechanismen

Aufgrund der Grenzen des Unlernens ist es wichtig, effektivere Filtermechanismen zu erkunden. Einige Ideen umfassen, bestimmten Wissen explizit zu verbieten, in das Modell eingeführt zu werden. Aber dieser Ansatz hat seine Herausforderungen, da es schwierig sein kann, alle schädlichen Szenarien im Voraus vorherzusagen.

Wissen verbieten

Statt sich nur auf Unlernen zu verlassen, könnte es effektiver sein, den Modellen beizubringen, dass bestimmte Informationen tabu sind. Aber diese Lösung ist nicht narrensicher und könnte nicht allen möglichen Angriffen standhalten. Zudem erfordert sie Weitblick, in Bezug darauf, welches Wissen zu schädlicher Nutzung führen könnte, was nicht immer einfach ist.

Das Dilemma der Wissenszuordnung

Ein weiteres kritisches Anliegen in diesem Kontext ist die Zuordnung von Wissen und seinen Konsequenzen. Wenn ein bösartiger Akt unter Verwendung des Wissens eines Modells passiert, wer sollte dafür verantwortlich gemacht werden? Ist es die Person, die das Modell entworfen hat, diejenige, die es für einen schädlichen Zweck verwendet hat, oder die Person, die die ursprünglichen Daten bereitgestellt hat? Dieses Dilemma bleibt eine fortwährende Debatte im Bereich der KI-Ethische.

Fazit

Unlernen ist eine unvollständige Lösung, um unzulässiges Wissen in grossen Sprachmodellen zu managen. Während es helfen kann, schädliches Wissen zu entfernen, kann es nicht garantieren, dass das Modell nicht durch In-Context-Schlussfolgerungen zu diesem Wissen zurückkehrt. Ausserdem muss Unlernen Hand in Hand mit effektiven Inhaltsfiltermechanismen arbeiten, um sicherzustellen, dass Modelle keine unsicheren Ausgaben produzieren. Während sich die Nutzung von KI weiterentwickelt, wird es entscheidend sein, unsere Ansätze zum Wissensmanagement und zur Inhaltsregulierung neu zu überdenken. Indem wir Unlernen mit robusten Filterstrategien kombinieren, können wir auf sicherere KI-Anwendungen hinarbeiten.

Originalquelle

Titel: UnUnlearning: Unlearning is not sufficient for content regulation in advanced generative AI

Zusammenfassung: Exact unlearning was first introduced as a privacy mechanism that allowed a user to retract their data from machine learning models on request. Shortly after, inexact schemes were proposed to mitigate the impractical costs associated with exact unlearning. More recently unlearning is often discussed as an approach for removal of impermissible knowledge i.e. knowledge that the model should not possess such as unlicensed copyrighted, inaccurate, or malicious information. The promise is that if the model does not have a certain malicious capability, then it cannot be used for the associated malicious purpose. In this paper we revisit the paradigm in which unlearning is used for in Large Language Models (LLMs) and highlight an underlying inconsistency arising from in-context learning. Unlearning can be an effective control mechanism for the training phase, yet it does not prevent the model from performing an impermissible act during inference. We introduce a concept of ununlearning, where unlearned knowledge gets reintroduced in-context, effectively rendering the model capable of behaving as if it knows the forgotten knowledge. As a result, we argue that content filtering for impermissible knowledge will be required and even exact unlearning schemes are not enough for effective content regulation. We discuss feasibility of ununlearning for modern LLMs and examine broader implications.

Autoren: Ilia Shumailov, Jamie Hayes, Eleni Triantafillou, Guillermo Ortiz-Jimenez, Nicolas Papernot, Matthew Jagielski, Itay Yona, Heidi Howard, Eugene Bagdasaryan

Letzte Aktualisierung: 2024-06-27 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2407.00106

Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2407.00106

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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