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S'attaquer au biais dans les classificateurs de sécurité du texte

Cet article parle des méthodes pour réduire les biais dans les classificateurs de sécurité textuels en utilisant des modèles en ensemble.

Olivia Sturman, Aparna Joshi, Bhaktipriya Radharapu, Piyush Kumar, Renee Shelby

― 7 min lire


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L'utilisation des grands modèles de langage (LLM) s'est répandue, des chatbots à la création de contenu. Pour garantir la sécurité de leurs résultats, on a besoin de filtres efficaces. Cependant, ces filtres peuvent apprendre des biais de façon non-intentionnelle à partir des données sur lesquelles ils sont formés, ce qui peut mener à des résultats injustes. Cet article parle d'une méthode pour réduire ces biais dans les classificateurs de sécurité des textes.

Le Besoin de Classificateurs de Texte Sûrs

Au fur et à mesure que les LLM sont utilisés de plus en plus souvent, l'importance de la sécurité dans leur fonctionnement augmente. Un contenu non sécurisé peut nuire aux utilisateurs, surtout s'il cible des groupes spécifiques en fonction de leur identité. Pour y faire face, divers outils de modération de contenu ont été créés, comme des APIs pour filtrer le contenu nuisible. Cependant, si ces modèles sont formés sur des données déséquilibrées, ils peuvent traiter certains groupes identitaires de manière injuste.

Notre Approche

On propose une méthode légère pour aider les classificateurs existants à être plus justes. Au lieu de reformer le modèle entier, ce qui demande beaucoup de ressources, on crée un petit modèle d'ensemble qui améliore l'équité des classificateurs tout en restant efficace. Cette méthode utilise un processus en deux étapes :

  1. Entraîner un modèle d'ensemble qui combine les résultats des classificateurs existants.
  2. Appliquer des techniques d'équité pour traiter les biais révélés lors de l'évaluation.

Création du Modèle d’Ensemble

Le modèle d'ensemble est conçu pour prendre les résultats d'autres classificateurs comme entrée. Ça veut dire qu'il s'appuie sur ces systèmes existants tout en restant assez flexible pour améliorer leur équité. Le modèle est formé sur un ensemble de données plus petit qui reflète nos politiques d'équité.

Rééchantillonnage de Données Équitables

Pour réduire les biais, on a mis en place une méthode de Rééchantillonnage de Données Équitables (RDÉ). Cette technique ajuste l'importance de différents exemples de formation en fonction de leurs performances en matière d'équité. Le but est de s'assurer que le modèle traite tous les groupes identitaires plus également, peu importe leur représentation dans les données de formation.

Métriques de Performance

Pour évaluer si notre méthode est réussie, on introduit deux métriques :

  1. Variance Contre-factuelle Moyenne (VCM) : Ça mesure à quel point les prédictions du modèle sont cohérentes entre différents groupes identitaires. Un score plus bas indique une meilleure équité.

  2. Moyennes Découpées (MD) : Ça mesure le biais au sein de catégories identitaires spécifiques. En regardant les scores moyens pour chaque groupe, on peut voir où le modèle peut échouer.

Création de Données

Pour améliorer notre approche d'équité, on a créé de nouveaux ensembles de données spécifiquement conçus pour ça. On a développé deux techniques pour générer ces ensembles :

  1. Ensembles de Données Templatés au Niveau du Prompt : Ces ensembles consistent en des prompts qui peuvent générer à la fois du contenu nuisible et non nuisible. Cette méthode garantit qu'on capture une variété de thèmes tout en se concentrant sur la diversité identitaire.

  2. Injection de Diversité : On a pris des ensembles de données existants et on les a modifiés pour inclure un éventail plus large d'identités. Ça veut dire transformer des phrases pour refléter différents groupes, aidant le modèle à mieux comprendre des perspectives variées.

Biais dans les Modèles Actuels

À travers notre recherche, on a noté que de nombreux modèles existants présentent des biais. Par exemple, des prompts similaires peuvent donner des résultats très différents en fonction de l'identité du sujet. Cette incohérence peut nuire à l'expérience utilisateur et mener à un traitement injuste.

Analyse des Biais

Pour comprendre où se trouvent ces biais, on a examiné divers classificateurs et leurs prédictions. On a trouvé que certaines catégories d'identité étaient souvent traitées de manière incohérente. Par exemple, une déclaration sur une personne s'identifiant comme gay pouvait recevoir un score de haine plus élevé par rapport à la même déclaration sur quelqu'un s'identifiant comme hétéro. Ça met en lumière le besoin d'approches plus équilibrées dans la formation des modèles.

Processus de Débiaisage

Notre stratégie de débiaisage se concentre sur la construction d'un modèle d'ensemble, qui inclut divers classificateurs pour améliorer la performance globale. Cette approche permet d'utiliser les forces de différents classificateurs tout en s'attaquant à leurs faiblesses.

Entraînement et Évaluation

Le modèle d'ensemble est formé à la fois sur l'ensemble de données original et sur les nouvelles données contre-factuelles. Après l'entraînement, on évalue l'équité du modèle en utilisant nos métriques VCM et MD. Ce faisant, on peut suivre les améliorations et identifier les domaines qui nécessitent encore de l'attention.

Résultats

Nos résultats ont montré que bien qu'il puisse y avoir de légères diminutions de performance sur l'ensemble de données original, les améliorations dans les métriques d'équité sur les ensembles de données contre-factuelles étaient substantielles. Le modèle d'ensemble a non seulement mieux performé en termes d'équité mais a également maintenu une performance comparable à celle des classificateurs existants.

Principales Conclusions

  • Le modèle d'ensemble a amélioré la cohérence des prédictions entre les groupes identitaires.
  • Le modèle a réduit les écarts de performance entre différentes catégories d'identité.
  • On a noté une augmentation significative de la capacité du modèle à traiter équitablement des prompts diversifiés.

Conclusion

Le besoin d'équité dans les classificateurs de sécurité des textes est critique, surtout à mesure que les LLM continuent d'évoluer et de gagner en popularité. Notre approche légère basée sur un ensemble présente une méthode efficace pour réduire les biais sans les coûts élevés associés à la reformation de modèles massifs. En se concentrant sur des solutions pratiques comme le Rééchantillonnage de Données Équitables et la création de jeux de données diversifiés, on espère faire des progrès significatifs vers des systèmes d'IA plus équitables.

Travaux Futurs

Pour l'avenir, on prévoit d'élargir notre recherche en :

  • Testant nos méthodes dans plusieurs langues pour garantir l'inclusivité.
  • Améliorant encore nos techniques de génération de jeux de données pour capturer un éventail encore plus large de catégories identitaires.
  • Collaborant avec d'autres chercheurs pour affiner les techniques d'évaluation de l'équité et les appliquer à divers systèmes d'IA.

Assurer l'équité dans l'IA est un effort continu, et à travers notre travail, on espère contribuer à un avenir où la technologie sert tout le monde de manière égale et juste.

Source originale

Titre: Debiasing Text Safety Classifiers through a Fairness-Aware Ensemble

Résumé: Increasing use of large language models (LLMs) demand performant guardrails to ensure the safety of inputs and outputs of LLMs. When these safeguards are trained on imbalanced data, they can learn the societal biases. We present a light-weight, post-processing method for mitigating counterfactual fairness in closed-source text safety classifiers. Our approach involves building an ensemble that not only outperforms the input classifiers and policy-aligns them, but also acts as a debiasing regularizer. We introduce two threshold-agnostic metrics to assess the counterfactual fairness of a model, and demonstrate how combining these metrics with Fair Data Reweighting (FDW) helps mitigate biases. We create an expanded Open AI dataset, and a new templated LLM-generated dataset based on user-prompts, both of which are counterfactually balanced across identity groups and cover four key areas of safety; we will work towards publicly releasing these datasets. Our results show that our approach improves counterfactual fairness with minimal impact on model performance.

Auteurs: Olivia Sturman, Aparna Joshi, Bhaktipriya Radharapu, Piyush Kumar, Renee Shelby

Dernière mise à jour: 2024-10-21 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2409.13705

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2409.13705

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

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