Simple Science

Ciencia de vanguardia explicada de forma sencilla

# Informática# Computación y lenguaje

Evaluando el sesgo en modelos de lenguaje enmascarados

Este estudio examina los sesgos en los modelos de lenguaje enmascarados y sus implicaciones.

― 6 minilectura


Se Revela el Sesgo en losSe Revela el Sesgo en losModelos de Lenguajeenmascarados.en los modelos de lenguajeUn estudio revela sesgos significativos
Tabla de contenidos

Los modelos de lenguaje son herramientas que se usan en varias tareas relacionadas con el procesamiento de lenguaje natural (NLP). Pueden ayudar con cosas como entender texto, traducir idiomas y generar respuestas en chatbots. Sin embargo, estos modelos a veces pueden tener sesgos basados en los datos de los que aprenden. Este documento investiga cómo podemos evaluar esos sesgos en los Modelos de Lenguaje Enmascarados (MLMs), que son un tipo de modelo de lenguaje que predice palabras faltantes en oraciones.

Entendiendo los Sesgos en los Modelos de Lenguaje

El sesgo en los modelos de lenguaje se refiere al trato o representación injusta de ciertos grupos o ideas. Esto puede pasar cuando el modelo se entrena con datos de texto que ya contienen estereotipos o suposiciones negativas. Cuando se usan estos modelos en aplicaciones del mundo real, pueden promover inadvertidamente esos sesgos, llevando a consecuencias dañinas.

¿Qué Son los Modelos de Lenguaje Enmascarados?

Los modelos de lenguaje enmascarados, como BERT y RoBERTa, están diseñados para predecir palabras faltantes en oraciones. Hacen esto mirando el contexto de las palabras alrededor de las que faltan. Por ejemplo, en la oración “El gato se sentó en el ___,” el modelo podría predecir que la palabra que falta es “tapete.” Estos modelos utilizan algoritmos complejos para generar representaciones de palabras que consideran todo el contexto de la oración.

Evaluando los Sesgos en los MLMs

En este estudio, nos enfocamos en cómo medir los sesgos en estos MLMs. Hacemos esto examinando qué tan bien predicen estos modelos palabras en oraciones que contienen lenguaje sesgado en comparación con oraciones que no lo tienen. Usamos varios Conjuntos de datos que incluyen oraciones con lenguaje tanto sesgado como neutral para realizar nuestro análisis.

Conjuntos de Datos de Referencia

Para evaluar los sesgos, usamos dos conjuntos de datos principales. El primer conjunto incluye oraciones que son sesgadas hacia grupos socialmente privilegiados y desfavorecidos. Este conjunto es útil para entender cómo responden estos modelos a diferentes tipos de sesgos. El segundo conjunto incluye oraciones que ejemplifican varias formas de sesgo, como el racial o de género. Al analizar las predicciones de los modelos en estos conjuntos de datos, podemos evaluar sus sesgos.

Metodología

Nuestro enfoque implica varios pasos, que incluyen reentrenar los MLMs con nuestros conjuntos de datos y probar sus habilidades para predecir oraciones sesgadas frente a oraciones neutrales. También usamos métricas específicas para cuantificar los sesgos incrustados en los modelos de lenguaje. Estas métricas nos ayudan a determinar cuánto sesgo existe en las predicciones del modelo.

Resultados y Hallazgos

Después de realizar nuestro análisis, encontramos varios resultados clave relacionados con el sesgo en los MLMs. En general, se mostró que los modelos exhiben diferentes niveles de sesgo dependiendo del conjunto de datos utilizado para la evaluación. También notamos que ciertos sesgos eran más pronunciados que otros.

Sesgos Religiosos y de Discapacidad

En nuestros hallazgos, observamos que había una presencia significativa de sesgo relacionado con la religión y la discapacidad en todos los MLMs evaluados. Esto indica que los modelos pueden llevar estereotipos negativos o representaciones de individuos dentro de estos grupos.

Sesgo de género

Curiosamente, el sesgo de género parecía ser menos significativo en comparación con los sesgos religiosos y de discapacidad. Esto sugiere que, aunque todavía hay algo de sesgo presente, puede que no esté tan profundamente incrustado en los modelos como se ve con otros tipos.

Comparando Diferentes Métodos de Evaluación

También comparamos nuestros métodos de evaluación con otros que se han establecido previamente. Nuestras medidas mostraron consistentemente un mayor acuerdo con las calificaciones humanas de sesgo, lo que indica que nuestros métodos proporcionaron una evaluación más precisa de los sesgos presentes en los MLMs.

Reentrenamiento y sus Efectos

Un aspecto importante de nuestro estudio fue la evaluación de los sesgos antes y después de reentrenar los MLMs en conjuntos de datos específicos. Esto nos permitió ver cómo los sesgos de los modelos podrían cambiar según el tipo de datos a los que se expusieron durante el reentrenamiento.

Sensibilidad a Diferentes Conjuntos de Datos

Cuando reentrenamos los modelos con datos que contenían oraciones sesgadas hacia grupos desfavorecidos, observamos un aumento notable en los sesgos de los modelos contra estos grupos después. Esto indica que los datos de entrenamiento juegan un papel crítico en la formación de los sesgos presentes en los modelos de lenguaje.

Abordando el Sesgo en los Modelos de Lenguaje

Dada la preocupante cantidad de sesgo observada en los MLMs, es esencial considerar cómo se pueden mejorar estos modelos. Abordar el sesgo en los modelos de lenguaje es importante no solo para su rendimiento en tareas, sino también por las implicaciones éticas de su uso en la sociedad.

Recomendaciones para Futuras Investigaciones

Los estudios futuros deberían centrarse en desarrollar estrategias para reducir el sesgo en los MLMs. Esto incluye crear conjuntos de datos más equilibrados que representen diversas perspectivas y trabajar activamente para desbancar los modelos de lenguaje durante el proceso de entrenamiento.

Importancia de las Consideraciones Éticas

A medida que los modelos de lenguaje se integran más en la vida diaria, entender y mitigar los sesgos es crucial. No se puede pasar por alto el potencial de estos modelos para impactar negativamente a los grupos marginados. Por lo tanto, los investigadores y practicantes deben considerar las implicaciones éticas al implementar modelos de lenguaje en escenarios del mundo real.

Conclusión

En resumen, nuestro análisis de los modelos de lenguaje enmascarados revela preocupaciones significativas sobre los sesgos incrustados dentro de estos modelos. Al evaluar su rendimiento en conjuntos de datos específicos y reentrenarlos, destacamos cómo diferentes formas de sesgo pueden manifestarse. En el futuro, abordar estos sesgos será clave para asegurar que los modelos de lenguaje operen de manera justa y precisa. Nuestros hallazgos subrayan la necesidad de vigilancia continua y mejora en el campo del procesamiento de lenguaje natural.

Fuente original

Título: Measuring Social Biases in Masked Language Models by Proxy of Prediction Quality

Resumen: Innovative transformer-based language models produce contextually-aware token embeddings and have achieved state-of-the-art performance for a variety of natural language tasks, but have been shown to encode unwanted biases for downstream applications. In this paper, we evaluate the social biases encoded by transformers trained with the masked language modeling objective using proposed proxy functions within an iterative masking experiment to measure the quality of transformer models' predictions, and assess the preference of MLMs towards disadvantaged and advantaged groups. We compare bias estimations with those produced by other evaluation methods using benchmark datasets and assess their alignment with human annotated biases. We find relatively high religious and disability biases across considered MLMs and low gender bias in one dataset relative to another. We extend on previous work by evaluating social biases introduced after retraining an MLM under the masked language modeling objective, and find that proposed measures produce more accurate estimations of biases introduced by retraining MLMs than others based on relative preference for biased sentences between models.

Autores: Rahul Zalkikar, Kanchan Chandra

Última actualización: 2024-12-19 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2402.13954

Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2402.13954

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

Gracias a arxiv por el uso de su interoperabilidad de acceso abierto.

Artículos similares