Systeme mit menschlichem Feedback verbessern
Dieses Papier behandelt, wie man das Lernen aus fehlerhaften menschlichen Rückmeldungen in Empfehlungssystemen verbessern kann.
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Inhaltsverzeichnis
Lernen aus menschlichem Feedback ist ein wichtiger Teil moderner Systeme, besonders in Bereichen wie personalisierten Empfehlungen oder dem Feintuning von Modellen. Allerdings drücken Menschen oft nicht genau aus, was sie bevorzugen. Dieses Papier untersucht, wie man das Lernen aus diesem unvollkommenen Feedback verbessern kann.
Die Bedeutung des Lernens aus Feedback
Wenn Systeme versuchen zu lernen, was den Leuten gefällt, verlassen sie sich oft auf das Feedback, das von Nutzern gegeben wird. Dieses Feedback kann in verschiedenen Formen kommen. Beispielsweise können Nutzer gebeten werden, zwischen zwei Optionen zu wählen, was dem System hilft, ihre Vorlieben herauszufinden. Allerdings kann diese Art von Feedback fehlerhaft sein. Menschen wissen vielleicht nicht immer genau, was sie bevorzugen, und ihre Urteile können von vielen Faktoren wie Stimmung oder Missverständnissen beeinflusst werden.
Verständnis von Fehlern im Feedback
Fehler im Feedback sind häufig. Es sind nicht nur zufällige Fehler; sie folgen oft Mustern, die davon abhängen, wie Nutzer mit dem System interagieren. Wenn Nutzer vor einer Wahl stehen, wählen sie vielleicht nicht die Option, die sie wirklich bevorzugen. Stattdessen wählen sie basierend auf aktuellen Erfahrungen oder anderen Vorurteilen. Daher ist es wichtig, diese Fehler zu verstehen, um bessere Lernmodelle zu entwerfen.
Der Dueling Bandit Rahmen
Ein bekannter Ansatz zum Lernen aus Feedback ist der Dueling Bandit Rahmen. In diesem Setup präsentiert das System einem Nutzer zwei Optionen und lernt basierend darauf, welche der Nutzer bevorzugt. Das Feedback aus diesem Duell ist informativ, bietet aber nur begrenzte Informationen. Die tatsächlichen Vorlieben des Nutzers werden nicht direkt offengelegt; stattdessen muss das System sie aus der Wahl des Nutzers ableiten.
Verfälschung im Feedback
Wenn wir von Verfälschung im Feedback sprechen, meinen wir, dass das von Nutzern gegebene Feedback ihre wahren Vorlieben möglicherweise nicht genau widerspiegelt. Das kann aus verschiedenen Gründen geschehen: Vielleicht war der Nutzer abgelenkt oder hat die Optionen nicht vollständig verstanden. Diese Studie betont die Notwendigkeit, solche Verfälschungen im Feedback bei der Gestaltung von Algorithmen zu berücksichtigen.
Dueling Bandits mit verfälschtem Feedback
Diese Forschung erweitert das Problem der Dueling Bandits um die Idee des verfälschten Feedbacks. Indem wir die Ungenauigkeiten im Feedback als eine Verfälschung des Nutzens oder der Vorliebe des Nutzers modellieren, können wir Algorithmen erstellen, die robuster gegen diese Fehler sind. Das Ziel ist, Systeme in die Lage zu versetzen, effektiv zu lernen, trotz unvollkommenen Informationen.
Algorithmus-Entwicklung
Dieses Papier stellt neue Algorithmen vor, die für den Umgang mit verfälschtem Feedback im Kontext der Dueling Bandits entwickelt wurden. Der Fokus liegt auf Algorithmen, die sich an unterschiedliche Verfälschungsgrade anpassen können, ohne präzises Wissen über die Verfälschung selbst zu benötigen.
Wichtige Erkenntnisse
Die wichtigste Erkenntnis ist, dass gradientenbasierte Algorithmen ihre Leistung anpassen können, basierend darauf, wie schnell sie lernen. Durch das Ändern der Lernraten können diese Algorithmen entweder effizienter oder robuster werden, je nach Situation.
Praktische Anwendungen
Lernen aus unvollkommenem Nutzerfeedback hat Anwendungen in der realen Welt. Zum Beispiel können Systeme, die im Online-Shopping oder beim Musik-Streaming verwendet werden, erheblich von besseren Modellen des menschlichen Feedbacks profitieren. Indem man versteht, wie Nutzer mit diesen Systemen interagieren, können Designer Empfehlungen und die gesamte Nutzererfahrung verbessern.
Tests und Ergebnisse
Die entwickelten Algorithmen wurden an verschiedenen Datensätzen getestet, sowohl synthetischen als auch aus der realen Welt. Die Experimente zeigten, dass die Systeme verschiedenen Arten von Verfälschungen effektiv standhalten konnten. Die Ergebnisse deuteten darauf hin, dass die neuen Algorithmen deutlich besser abschnitten als ältere Methoden.
Fazit
Lernen aus menschlichem Feedback ist entscheidend, aber herausfordernd wegen der Unvollkommenheiten im Feedback selbst. Indem man sich auf Modelle konzentriert, die mit verfälschten Daten umgehen können, trägt diese Forschung zu robusterem Lernen bei. Zukünftige Arbeiten beinhalten die weitere Verbesserung dieser Algorithmen und die Erforschung anderer Bereiche, in denen das Lernen aus menschlichem Feedback verbessert werden kann.
Titel: Learning from Imperfect Human Feedback: a Tale from Corruption-Robust Dueling
Zusammenfassung: This paper studies Learning from Imperfect Human Feedback (LIHF), addressing the potential irrationality or imperfect perception when learning from comparative human feedback. Building on evidences that human's imperfection decays over time (i.e., humans learn to improve), we cast this problem as a concave-utility continuous-action dueling bandit but under a restricted form of corruption: i.e., the corruption scale is decaying over time as $t^{\rho-1}$ for some "imperfection rate" $\rho \in [0, 1]$. With $T$ as the total number of iterations, we establish a regret lower bound of $ \Omega(\max\{\sqrt{T}, T^{\rho}\}) $ for LIHF, even when $\rho$ is known. For the same setting, we develop the Robustified Stochastic Mirror Descent for Imperfect Dueling (RoSMID) algorithm, which achieves nearly optimal regret $\tilde{\mathcal{O}}(\max\{\sqrt{T}, T^{\rho}\})$. Core to our analysis is a novel framework for analyzing gradient-based algorithms for dueling bandit under corruption, and we demonstrate its general applicability by showing how this framework can be easily applied to obtain corruption-robust guarantees for other popular gradient-based dueling bandit algorithms. Our theoretical results are validated by extensive experiments.
Autoren: Yuwei Cheng, Fan Yao, Xuefeng Liu, Haifeng Xu
Letzte Aktualisierung: 2024-10-14 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2405.11204
Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2405.11204
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.
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