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Vertrauen in KI-Vorhersagen für das Incident Management stärken

Ein neuer Ansatz stärkt das Vertrauen der Ingenieure in KI-Vorhersagen während Vorfällen.

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Vertrau AI im IncidentVertrau AI im IncidentManagementZuverlässigkeit von KI für Ingenieure.Eine neue Methode verbessert die
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Cloud-Dienste sind für viele Unternehmen die erste Wahl geworden. Aber Probleme wie unerwartete Ausfälle oder langsame Performance können Kunden echt nerven und zu finanziellen Verlusten führen. Eine Ursachenanalyse (Root Cause Analysis, RCA) ist in solchen Situationen wichtig, um den Ingenieuren zu helfen, die Gründe für Probleme zu finden und sie zu beheben. In letzter Zeit haben grosse Sprachmodelle (LLMs) angefangen, Ingenieuren bei der RCA zu helfen, aber ihre Genauigkeit kann oft niedrig sein. In diesem Papier wird ein neuer Ansatz diskutiert, um Ingenieuren zu helfen, den Vorhersagen dieser Modelle zu vertrauen.

Die Rolle von LLMs in der Vorfallsanalyse

LLMs sind fortschrittliche Algorithmen, die mit grossen Mengen an Textdaten trainiert wurden. Sie können helfen, Informationen zu sammeln und Vorschläge zu machen, wenn Ingenieure mit komplexen Vorfällen umgehen. Obwohl sie manchmal nützliche Einblicke geben, können LLMs auch Fehler machen. Oft liefern sie falsche Vorschläge, weil sie bestimmte Vorfälle nicht vollständig verstehen. Das führt zu Verwirrung und kann dazu führen, dass Ingenieure Zeit mit unbrauchbaren Empfehlungen verschwenden.

Die Herausforderungen bei der Verwendung von LLMs

Die Hauptprobleme mit LLMs sind ihre Neigung, falsche Antworten zu erzeugen, die als "Halluzinationen" bekannt sind. Diese können schwer zu erkennen sein, was es für Ingenieure schwierig macht, den Vorhersagen des Modells zu vertrauen. Diese Verwirrung kann die Einführung von KI-Tools im Incident-Management behindern, da falsche Vorschläge Ingenieure auf den Holzweg bringen können.

Die Notwendigkeit der Vertrauensschätzung

Um Ingenieuren zu helfen, bessere Entscheidungen zu treffen, schlagen wir eine Methode vor, um das Vertrauensniveau der LLM-Vorhersagen zu schätzen. Indem wir ein klareres Bild davon geben, welche Vorschläge wahrscheinlich korrekt sind, können Ingenieure ihre Bemühungen auf die zuverlässigsten Einblicke konzentrieren. Dieser Ansatz kann die Zeit, die für die Fehlersuche benötigt wird, reduzieren und die Servicequalität für die Kunden verbessern.

Wie das Vertrauensschätzungsverfahren funktioniert

Der vorgeschlagene Rahmen zur Schätzung des Vertrauens in die LLM-Vorhersagen umfasst zwei Hauptschritte. Zuerst wird geprüft, wie gut die Vorhersagen des Modells auf historischen Daten basieren. Dabei wird die Sicherheit des Modells anhand vergangener Vorfälle und ihrer Ursachen bewertet. Der zweite Schritt besteht darin, die Qualität der Vorhersage des Modells zu analysieren, sodass Ingenieure einschätzen können, wie vertrauenswürdig die Vorschläge sind.

Die Bedeutung von fundierten Daten

Ein wichtiger Aspekt dieser Methode zur Vertrauensschätzung ist die Verwendung von historischen Daten. Durch den Bezug auf frühere Vorfälle kann das Modell genauere Bewertungen abgeben. Ohne diesen Kontext könnte das Modell sich nur auf allgemeines Wissen stützen, was für spezifische Situationen möglicherweise nicht ausreicht. Dieser Ansatz hilft dem Modell, besser informierte Vorhersagen zu treffen, auf die Ingenieure bauen können.

Der Vertrauensschätzungsprozess

Der Vertrauensschätzungsprozess hat zwei Hauptkomponenten:

  1. Vertrauensbewertung (COE): In diesem Schritt wird beurteilt, wie viel Beweismaterial aus historischen Vorfällen verfügbar ist, um die Ursache eines aktuellen Problems zu analysieren. Ziel ist es herauszufinden, wie zuversichtlich das Modell in seiner Fähigkeit ist, über den aktuellen Vorfall zu schlussfolgern.

  2. Ursachenbewertung (RCE): In diesem Schritt bewertet das Modell die vorgeschlagene Ursache anhand der abgerufenen historischen Daten. Diese Analyse hilft zu bestimmen, ob die vorhergesagte Ursache plausibel ist, unter Berücksichtigung ähnlicher früherer Vorfälle.

Sammeln von historischen Daten

Um die Vertrauensschätzung durchzuführen, werden relevante historische Vorfälle mithilfe eines ähnlichkeitsbasierten Suchansatzes abgerufen. Dieser Prozess identifiziert frühere Vorfälle, die dem aktuellen Problem ähneln. Sobald diese historischen Fälle gefunden sind, kann das Modell sie für seine Bewertungen nutzen, was die Gesamtgenauigkeit seiner Vorhersagen verbessert.

Analyse der COE-Werte

Die COE-Komponente ermöglicht es dem Modell, sein Denken zu artikulieren und sein Vertrauen in die verfügbaren Beweise einzuschätzen. Durch die Erstellung von Analysen basierend auf historischen Vorfällen kann das Modell beurteilen, ob es genügend Informationen hat, um Schlussfolgerungen über den aktuellen Vorfall zu ziehen. Diese Analyse gibt Einblicke in das Verständnis des Modells.

Bewertung der RCE-Werte

Die RCE-Komponente konzentriert sich darauf, die vorgeschlagene Ursache zu überprüfen. Das Modell bewertet diese gegenüber den abgerufenen historischen Beispielen. Dieser Prozess prüft die vorgeschlagene Ursache auf ihre Genauigkeit und Zuverlässigkeit, sodass Ingenieure fundiertere Entscheidungen über die nächsten Schritte treffen können.

Kombinieren von COE- und RCE-Werten

Nachdem die COE- und RCE-Werte ermittelt wurden, ist der nächste Schritt, sie zu einer endgültigen Vertrauensschätzung zu kombinieren. Diese kombinierte Punktzahl spiegelt sowohl die Bewertung des Modells zu den historischen Bezügen als auch seine Einschätzung der vorhergesagten Ursache wider. Ziel ist es, eine verlässlichere Indikation dafür zu schaffen, welche Vorschläge vertrauenswürdig sind.

Die Bedeutung der Kalibrierung

Kalibrierung ist entscheidend, um sicherzustellen, dass die vom Modell erzeugten Vertrauensschätzungen tatsächlich seine Leistung widerspiegeln. Ohne Kalibrierung könnten Ingenieure die Vorhersagen des Modells falsch interpretieren, was zu entweder fehlgeleitetem Vertrauen oder ungerechtfertigtem Skeptizismus führen könnte. Durch die Verfeinerung des Prozesses und die Gewährleistung, dass Vorhersagen mit den tatsächlichen Ergebnissen übereinstimmen, können Ingenieure ihr Vertrauen in die Vorschläge des Modells steigern.

Experimentelle Bewertung

Die vorgeschlagene Methode wurde in verschiedenen Datensätzen und Szenarien getestet, um ihre Wirksamkeit zu bewerten. Die Ergebnisse verdeutlichten, wie der Rahmen die Zuverlässigkeit der vom Modell generierten Ursachen genau bewerten kann. Dieser experimentelle Ansatz zeigte die Vielseitigkeit der Methode, da sie in verschiedenen Cloud-Diensten und Modellen anwendbar bleibt.

Ergebnisse und Erkenntnisse

Die experimentellen Ergebnisse zeigten, dass die Integration von historischen Daten in den Vertrauensschätzungsprozess die Genauigkeit der Vorhersagen erheblich verbessert. Wenn das Modell relevante historische Vorfälle nutzte, konnte es besser zwischen plausiblen und unplausiblen Ursachen unterscheiden. Insgesamt führte dies zu einer verbesserten Entscheidungsfindung für Ingenieure, die mit Cloud-Service-Vorfällen arbeiten.

Menschliche Bewertung

Zusätzlich zu automatisierten Tests bewerteten menschliche Gutachter die Qualität der Vorhersagen des Modells. Sie gaben Feedback dazu, wie genau die vom Modell generierten Ursachen mit den tatsächlichen Ursachen übereinstimmten, die durch tiefere Analysen identifiziert wurden. Diese Bewertungen unterstützten die Idee, dass der Rahmen zu besser kalibrierten Vorhersagen führt, was letztlich den Ingenieuren zugutekommt.

Praktische Anwendungen

Die vorgeschlagene Verbesserung der Vertrauensschätzung kann in verschiedenen IT-Betriebs- und Servicemanagement-Szenarien angewendet werden. Jede Situation, die schnelle und genaue Entscheidungen auf der Grundlage komplexer Daten erfordert, kann von diesem Ansatz profitieren. Durch die Implementierung eines Vertrauensschätzungsmechanismus können Organisationen die Reaktionszeiten bei Vorfällen optimieren und die allgemeine Kundenzufriedenheit verbessern.

Zukünftige Perspektiven

In der Zukunft gibt es grosses Potenzial, dieses Rahmenwerk weiter zu verfeinern. Durch die ständige Aktualisierung der historischen Daten, die für Bewertungen verwendet werden, und die Erhöhung der Anpassungsfähigkeit des Modells können Organisationen sicherstellen, dass ihre Vorfallreaktion effektiv bleibt. Ausserdem können Forscher untersuchen, wie diese Methode auf andere maschinelle Lernaufgaben angewendet werden könnte, die ähnliche Vertrauensschätzungen erfordern.

Fazit

Der PACE-LM-Ansatz bietet eine vielversprechende Methode zur Verbesserung der Zuverlässigkeit von Vorhersagen, die von grossen Sprachmodellen im Cloud-Vorfallmanagement getroffen werden. Indem der Fokus auf Vertrauensschätzung und die Nutzung historischer Daten gelegt wird, können Ingenieure bessere Entscheidungen treffen und ihre Vorfallreaktionsmassnahmen verbessern. Während KI-Technologien weiterhin fortschreiten, werden Rahmenwerke wie dieses eine wichtige Rolle dabei spielen, eine nahtlose und effektive Servicebereitstellung in Cloud-Umgebungen zu gewährleisten.

Originalquelle

Titel: PACE-LM: Prompting and Augmentation for Calibrated Confidence Estimation with GPT-4 in Cloud Incident Root Cause Analysis

Zusammenfassung: Major cloud providers have employed advanced AI-based solutions like large language models to aid humans in identifying the root causes of cloud incidents. Despite the growing prevalence of AI-driven assistants in the root cause analysis process, their effectiveness in assisting on-call engineers is constrained by low accuracy due to the intrinsic difficulty of the task, a propensity for LLM-based approaches to hallucinate, and difficulties in distinguishing these well-disguised hallucinations. To address this challenge, we propose to perform confidence estimation for the predictions to help on-call engineers make decisions on whether to adopt the model prediction. Considering the black-box nature of many LLM-based root cause predictors, fine-tuning or temperature-scaling-based approaches are inapplicable. We therefore design an innovative confidence estimation framework based on prompting retrieval-augmented large language models (LLMs) that demand a minimal amount of information from the root cause predictor. This approach consists of two scoring phases: the LLM-based confidence estimator first evaluates its confidence in making judgments in the face of the current incident that reflects its ``grounded-ness" level in reference data, then rates the root cause prediction based on historical references. An optimization step combines these two scores for a final confidence assignment. We show that our method is able to produce calibrated confidence estimates for predicted root causes, validate the usefulness of retrieved historical data and the prompting strategy as well as the generalizability across different root cause prediction models. Our study takes an important move towards reliably and effectively embedding LLMs into cloud incident management systems.

Autoren: Dylan Zhang, Xuchao Zhang, Chetan Bansal, Pedro Las-Casas, Rodrigo Fonseca, Saravan Rajmohan

Letzte Aktualisierung: 2023-09-29 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2309.05833

Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2309.05833

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by-sa/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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