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# Informatique # Calcul et langage

Comprendre le fossé de connaissance dans les LLMs

Des chercheurs trouvent des moyens d'améliorer comment les grands modèles de langage expriment leurs connaissances.

Xingjian Tao, Yiwei Wang, Yujun Cai, Zhicheng Yang, Jing Tang

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Les grands modèles de langage (LLMs) sont des outils impressionnants qui peuvent générer du texte et répondre à des questions en se basant sur l'énorme quantité d'infos sur lesquelles ils ont été entraînés. Pourtant, ils ont un peu la réputation de se planter sur certaines de ces Réponses, laissant les utilisateurs se demander s'ils savent vraiment de quoi ils parlent. C'est un peu comme dire "Je sais la réponse, mais je n'arrive juste pas à le formuler correctement."

Le Problème des Réponses

Beaucoup de gens ont vécu ce phénomène curieux en interagissant avec des LLMs. Tu leur poses une question, et ils pourraient te donner une réponse complètement fausse, comme affirmer que la capitale du Canada est Vancouver au lieu d'Ottawa. Mais voici le hic : même quand ils se trompent, ils "savent" quand même la bonne réponse. C'est comme avoir un pote qui dit parfois des bêtises mais qui connaît aussi tous les bons faits—ils choisissent juste le mauvais moment pour les partager !

Ce comportement étrange a poussé certains experts à examiner de plus près comment les LLMs se souviennent et expriment les informations stockées dans leur gros cerveau sophistiqué. En gros, il semble que les LLMs peuvent retenir des Connaissances mais ont parfois du mal à les exprimer de manière sensée.

Connaissance vs. Expression

Pour clarifier, la connaissance fait référence aux informations que les LLMs possèdent—faits, données, etc.—tandis que l'expression est la manière dont ils transmettent cette connaissance dans leurs réponses. Les chercheurs ont découvert que les LLMs ont tendance à stocker les bonnes réponses mais balancent souvent des incorrectes à la place. Donc, si jamais tu as eu l'impression qu'un LLM joue à "Devine Qui ?" avec les réponses, tu n'es pas seul !

Analyser la Situation

Les scientifiques ont plongé dans le fonctionnement interne de ces modèles pour mieux comprendre ce qui se passe. Ils ont découvert un schéma curieux : même si un LLM donne une mauvaise réponse, il attribue souvent des probabilités élevées à la bonne réponse quand il regarde ses probabilités internes. C'est presque comme si le modèle disait : "Je sais la réponse, mais je vais juste la garder pour moi pour l'instant."

Par exemple, dans une question sur la capitale de l'État de Washington, un LLM pourrait déclarer avec confiance "Seattle" tout en pensant secrètement que "Olympia" a beaucoup plus de chances d'être juste. Ce décalage entre la connaissance stockée et la connaissance exprimée est fascinant et laisse entendre que les LLMs pourraient mieux performer s'ils trouvaient juste un moyen d'exprimer leur connaissance interne plus précisément.

Une Nouvelle Façon de Mesurer la Connaissance

Pour approfondir cette lacune connaissance-expression, les chercheurs ont développé une nouvelle métrique pour évaluer combien de connaissances un LLM retient réellement, peu importe s'il partage la bonne réponse ou non. Ils ont constaté que les LLMs contenaient souvent beaucoup plus de connaissances que ce que les tests conventionnels montraient. C'est comme si ces modèles accumulaient des trivia comme un vieux à une salle de bingo, mais qu'ils n'arrivaient tout simplement pas à faire le saut pour partager ça !

Encourager de Meilleures Réponses

En utilisant les insights de leurs trouvailles, les chercheurs ont cherché à améliorer la capacité des LLMs à exprimer les connaissances qu'ils avaient stockées. Plutôt que de réentraîner tout le modèle—ce qui peut être un gouffre de ressources—ils ont proposé une méthode pour filtrer les réponses inutiles et récupérer la connaissance cachée que le modèle gardait sous clé. Cette nouvelle approche permet aux LLMs d'améliorer leur Précision sans avoir besoin de retourner à la salle de gym pour un nouvel entraînement.

Lors des tests, cette méthode a donné lieu à des gains significatifs de précision sur diverses tâches, ce qui signifie que les LLMs trouvaient enfin un moyen de partager certaines de ces précieuses connaissances stockées au lieu de les garder pour eux. C'est comme un gamin timide à une fête qui finit par se sentir assez à l'aise pour participer au jeu de charades.

L'Influence des Données

Les chercheurs ont aussi examiné comment différents types de questions et de jeux de données influençaient la capacité des LLMs à se souvenir de l'information. Il s'est avéré que les modèles performaient différemment selon la popularité ou la fréquence des questions. Si un fait particulier était courant ou largement connu, il y avait de bonnes chances que les modèles s'en souviennent mieux que d'un truc obscur, comme la capitale d'un petit pays insulaire. Imagine essayer de te souvenir du nom de chaque barre chocolatée jamais fabriquée—c'est pas évident !

Cela a conduit à la conclusion que certaines questions étaient simplement plus faciles à aborder pour les modèles que d'autres en fonction de leur familiarité avec les données. En gros, ce qui est populaire est mieux retenu ; ce qui ne l'est pas, eh bien, bon courage avec ça !

Réponses Non Informative : Les Tueurs Silencieux

Un des trucs les plus perplexes avec les LLMs, c'est leur tendance à donner des réponses peu informatives. Imagine demander un conseil à un pote, et à la place, il te fixe avec un air vide ou te donne des réponses vagues comme "euh, peut-être." Ce genre de réponse peut vraiment foutre en l'air l'espoir de recevoir des conseils solides.

Quand les LLMs répondent sans fournir d'infos utiles, ça peut mener à de la confusion et de la frustration. Ces réponses non informatives peuvent prendre plusieurs formes, de la répétition d'une phrase à l'ignorance totale de la question. C'est comme si le modèle avait la connaissance mais était trop timide pour la partager.

L'Option "Pas Sûr"

Pour aider à réduire les chances de ces réponses non informatives, les chercheurs ont suggéré d'inclure une option "pas sûr" dans les prompts. Comme ça, un LLM peut avouer son incertitude plutôt que de balancer une mauvaise réponse. Pense à ça comme un filet de sécurité pour quand le modèle se sent un peu submergé—personne ne veut être celui qui donne la mauvaise réponse lors d'une soirée trivia !

Améliorer la Performance en Filtrant

Avec toutes ces idées en tête, les chercheurs ont réalisé que résoudre ces réponses non informatives était clé pour débloquer une meilleure performance chez les LLMs. Ils ont cherché à filtrer ces réponses vides ou hors sujet tout en récupérant des connaissances internes précieuses qui pourraient être utilisées pour donner des réponses plus précises.

Leur méthode consistait à identifier et à retirer des tokens (morceaux de texte ou mots) jugés inutiles, s'assurant que seule l'information pertinente était considérée. L'idée était de mettre une paire de lunettes pour voir les éléments les plus critiques d'information cachés derrière le fouillis.

En conséquence, lors des tests de cette approche, ils ont observé des taux de précision plus élevés, surtout pour les questions où le modèle avait accès à des connaissances pertinentes. C'était comme si les modèles décidaient soudain de suivre un cours intensif sur comment jouer à trivia et amélioraient leur jeu du jour au lendemain.

Conclusion : Un Avenir Radieux pour les LLMs

En résumé, les grands modèles de langage sont comme ce pote qui sait tout mais qui mélange parfois ses faits ou oublie de partager les trucs importants. Ils ont un trésor de connaissances mais s'expriment souvent mal. En approfondissant la manière dont les LLMs stockent et expriment la connaissance, les chercheurs découvrent les clés pour améliorer leur performance.

Grâce à des méthodes innovantes qui filtrent le bruit et utilisent mieux la connaissance stockée, les LLMs peuvent maintenant offrir des réponses qui ne sont pas juste exactes mais aussi pertinentes. C'est une grande avancée pour ces modèles et un avenir prometteur pour quiconque recherche des infos fiables. Alors, la prochaine fois que tu poseras une question à un LLM, souviens-toi : il pourrait bien être en train de mettre de l'ordre dans ses affaires !

Source originale

Titre: Are LLMs Really Not Knowledgable? Mining the Submerged Knowledge in LLMs' Memory

Résumé: Large language models (LLMs) have shown promise as potential knowledge bases, yet they often struggle with question-answering tasks and are prone to hallucinations. While previous research attributes these issues to knowledge gaps in the model's parameters, our investigation reveals a different phenomenon: LLMs often retain correct knowledge even when generating incorrect answers. Through analysis of model's internal representations, we find that correct answers frequently appear among high-probability tokens despite not being selected as final outputs. Based on this observation, we introduce Hits@k, a new metric to assess knowledge retention independent of expression accuracy. Our extensive experiments demonstrate that LLMs store significantly more knowledge than their QA performance suggests. Building on these findings, we develop SkipUnsure, a method to improve answer accuracy by leveraging detected but unexpressed knowledge. Experiments on both open-domain and specific-domain datasets show consistent improvements, with accuracy gains of up to 11.8% on DBPedia and 6.3% on IMDB, without requiring model retraining.

Auteurs: Xingjian Tao, Yiwei Wang, Yujun Cai, Zhicheng Yang, Jing Tang

Dernière mise à jour: 2024-12-30 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2412.20846

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2412.20846

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

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

Merci à arxiv pour l'utilisation de son interopérabilité en libre accès.

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