S'attaquer aux hallucinations dans les systèmes d'analyse sémantique
Un nouveau cadre vise à améliorer la précision des modèles de parsing sémantique.
― 9 min lire
Table des matières
- Types d'erreurs dans l'analyse sémantique
- Le problème des limites de connaissance
- L'importance de la détection des erreurs
- Introduction du cadre de simulation d'hallucinations
- Mesurer l'amélioration avec de nouvelles stratégies
- Classification des erreurs dans l'analyse sémantique
- Le défi de la détection des hallucinations
- S'attaquer au défi
- Collecte de données pour la détection des erreurs
- Évaluation des phrases hors-domaine et hors-ontologie
- Stratégies pour détecter les hallucinations
- Architecture du modèle de détection
- Configuration expérimentale
- Résultats des études
- Conclusions et directions futures
- Source originale
- Liens de référence
L'analyse sémantique est une tâche qui traduit des phrases complexes en une forme que les ordinateurs peuvent comprendre. Cela est souvent utilisé dans des systèmes qui répondent à des questions en récupérant des informations à partir de bases de données. Cependant, parfois, ces systèmes font des erreurs, produisant des réponses qui ne reflètent pas fidèlement les questions posées. C'est une préoccupation majeure lorsque les utilisateurs comptent sur ces systèmes pour des informations correctes.
Types d'erreurs dans l'analyse sémantique
Deux types d'erreurs se produisent souvent : les Hallucinations et les erreurs de compréhension. Dans les systèmes d'analyse sémantique, les hallucinations se produisent lorsque le système produit une réponse qui ne correspond pas au contenu de la question. Par exemple, il pourrait créer une requête qui semble logique mais ne se rapporte en réalité pas à l'entrée de l'utilisateur. D'autre part, les erreurs de compréhension surviennent lorsque le système échoue à capturer le véritable sens de la question, entraînant des réponses incorrectes.
Bien que les deux types d'erreurs indiquent des échecs dans le traitement du langage, elles proviennent de problèmes différents. Les hallucinations impliquent la génération de résultats qui ne sont pas ancrés dans la réalité, tandis que les erreurs de compréhension montrent un manque de compréhension de l'entrée de l'utilisateur.
Le problème des limites de connaissance
La plupart des modèles d'analyse sémantique fonctionnent sous l'hypothèse que tout ce dont ils ont besoin pour répondre à des questions se trouve dans un ensemble défini de symboles. Cela est connu sous le nom d'hypothèse de monde clos. Lorsque une question nécessite des connaissances qui ne sont pas incluses dans cet ensemble prédéfini, le système a des difficultés. Au lieu d'admettre qu'il ne sait pas, il essaie de fournir une réponse en utilisant les informations dont il dispose, ce qui entraîne des hallucinations. Cela peut aboutir à des réponses qui sont incorrectes ou même offensantes.
L'importance de la détection des erreurs
Pour construire des systèmes fiables pour répondre à des questions, il est crucial d'avoir un moyen de détecter et de prévenir ces erreurs. Un mécanisme de détection fiable aide à garantir que les utilisateurs reçoivent des réponses précises et ne sont pas induits en erreur par des informations incorrectes.
Introduction du cadre de simulation d'hallucinations
Pour s'attaquer au problème des hallucinations dans l'analyse sémantique, un nouveau cadre a été proposé. Ce cadre est conçu pour stimuler et analyser les conditions dans lesquelles ces hallucinations se produisent. Il peut être appliqué à toute tâche impliquant une analyse sémantique avec un ensemble de connaissances fermé.
Le cadre utilise un ensemble de données spécifique pour tester les techniques existantes visant à identifier quand un modèle pourrait être en train d'halluciner. En appliquant ce cadre, les chercheurs ont développé de nouvelles stratégies pour détecter les erreurs lorsque les systèmes rencontrent des lacunes dans leurs connaissances.
Mesurer l'amélioration avec de nouvelles stratégies
Les nouvelles stratégies de détection examinent comment le modèle d'analyse sémantique traite l'information. Elles utilisent différents signaux du modèle pour déterminer s'il produit des résultats précis. En analysant ces signaux, les chercheurs ont réussi à améliorer la précision de la détection des erreurs par rapport aux méthodes précédentes.
Classification des erreurs dans l'analyse sémantique
Les erreurs dans l'analyse sémantique peuvent être classées en plusieurs catégories :
Erreurs in-ontologie : Celles-ci se produisent lorsque le modèle devrait théoriquement avoir les bonnes informations mais produit tout de même le mauvais résultat. Par exemple, si un modèle est interrogé sur la capitale d'un pays mais la confond avec une autre question, cela relève de cette catégorie.
Erreurs hors-ontologie : Celles-ci se produisent lorsque le modèle a besoin d'informations qui ne sont pas incluses dans son ensemble de connaissances. Par exemple, si le modèle est interrogé sur un taux de criminalité récent et qu'il n'a pas ces données, il pourrait générer une réponse différente qui semble liée mais qui est incorrecte.
Erreurs hors-domaine : Ces erreurs surviennent lorsque la question d'entrée est en dehors du champ d'application prévu des questions que le modèle est formé à gérer. Par exemple, si le modèle n'est formé que sur des questions factuelles, une commande comme "éteindre les lumières" entraîne de la confusion.
Résultats non exécutables : Parfois, le modèle peut produire une sortie qui n'a aucun sens. Cela pourrait être une erreur logique où la requête qu'il génère ne peut pas être exécutée pour obtenir une réponse.
Le défi de la détection des hallucinations
Identifier ces différents types d'erreurs peut être délicat, même pour des évaluateurs humains. La vaste taille des bases de connaissances communes rend presque impossible pour une personne de connaître chaque symbole et concept qui les composent. Cela ajoute à la complexité du développement d'un système capable de détecter avec précision les erreurs dans les sorties.
S'attaquer au défi
Pour aborder ces problèmes, les chercheurs ont conçu un Modèle de détection spécifique qui examine de près les sorties générées par les analyseurs sémantiques. Ce modèle de détection utilise diverses caractéristiques pour classifier si les sorties sont précises ou non.
Collecte de données pour la détection des erreurs
Pour tester l'efficacité des stratégies de détection, les chercheurs ont construit deux ensembles de données distincts. Un ensemble de données était destiné à former le principal modèle d'analyse sémantique, tandis que l'autre était spécifiquement dédié à la détection des erreurs. En veillant à ce qu'il n'y ait pas de chevauchement entre ces deux ensembles de données, les chercheurs visaient à améliorer la capacité du modèle à reconnaître les erreurs.
Évaluation des phrases hors-domaine et hors-ontologie
Les phrases hors-domaine sont également incluses dans le processus de test. Ce sont des questions que le modèle n'a pas été formé pour répondre. En évaluant les performances du modèle dans la reconnaissance de ces entrées non pertinentes, les chercheurs espèrent mieux comprendre à quel point le système peut différencier les sorties valides et non valides.
Stratégies pour détecter les hallucinations
Plusieurs stratégies ont été développées pour détecter les hallucinations dans l'analyse sémantique :
Score de confiance : Cette méthode évalue à quel point le modèle est confiant dans sa sortie. Si le niveau de confiance est bas, la sortie peut être rejetée comme potentiellement incorrecte. Cependant, cette stratégie à elle seule n'est pas toujours fiable puisque le modèle pourrait encore être confiant dans des sorties incorrectes.
Monte Carlo Dropout : Cette approche utilise la technique de dropout, qui retire temporairement certaines parties du modèle pendant son fonctionnement. En exécutant le modèle plusieurs fois et en observant les variations dans les sorties, les chercheurs peuvent évaluer sa certitude concernant une prédiction.
Activations du modèle : Les chercheurs examinent également les activations internes du modèle pour comprendre comment il traite l'information. En analysant ces activations, ils peuvent identifier quand le modèle pourrait être en train de générer des sorties halluciné.
Architecture du modèle de détection
Le modèle de détection combine plusieurs caractéristiques pour améliorer ses capacités de classification. L'architecture comprend diverses couches qui traitent l'entrée des analyseurs sémantiques, permettant au modèle de classifier les sorties de manière plus précise.
Configuration expérimentale
Pour évaluer l'efficacité des nouvelles techniques de détection, les chercheurs ont réalisé des expériences en utilisant un ensemble de données spécifique adapté aux tâches d'analyse sémantique. En mesurant les performances par rapport à un modèle de référence, ils ont pu identifier des améliorations significatives en précision.
Résultats des études
Les résultats de ces expériences ont montré des améliorations considérables dans la détection de divers types d'erreurs. Les stratégies combinées ont renforcé la capacité à reconnaître les erreurs hors-ontologie et hors-domaine, ce qui a conduit à un système global plus robuste.
Conclusions et directions futures
En conclusion, ce travail contribue à relever un défi crucial dans le domaine de l'analyse sémantique. En développant un cadre capable de simuler et de détecter des hallucinations, les chercheurs se rapprochent d'un pas vers la création de systèmes pouvant fournir des réponses fiables aux utilisateurs.
Bien que des défis subsistent, les méthodes proposées offrent des perspectives prometteuses pour une plus grande précision et fiabilité des modèles d'analyse sémantique. Les recherches futures pourraient impliquer l'expansion du cadre, son test avec différents modèles et ensembles de données, et l'exploration de caractéristiques supplémentaires qui pourraient améliorer les performances.
Avec des avancées continues, l'objectif d'atteindre des systèmes d'analyse sémantique hautement précis et fiables semble de plus en plus réalisable. À mesure que ces systèmes continuent d'évoluer, ils ont le potentiel d'améliorer considérablement notre interaction avec l'information et la technologie dans notre vie quotidienne.
Titre: Handling Ontology Gaps in Semantic Parsing
Résumé: The majority of Neural Semantic Parsing (NSP) models are developed with the assumption that there are no concepts outside the ones such models can represent with their target symbols (closed-world assumption). This assumption leads to generate hallucinated outputs rather than admitting their lack of knowledge. Hallucinations can lead to wrong or potentially offensive responses to users. Hence, a mechanism to prevent this behavior is crucial to build trusted NSP-based Question Answering agents. To that end, we propose the Hallucination Simulation Framework (HSF), a general setting for stimulating and analyzing NSP model hallucinations. The framework can be applied to any NSP task with a closed-ontology. Using the proposed framework and KQA Pro as the benchmark dataset, we assess state-of-the-art techniques for hallucination detection. We then present a novel hallucination detection strategy that exploits the computational graph of the NSP model to detect the NSP hallucinations in the presence of ontology gaps, out-of-domain utterances, and to recognize NSP errors, improving the F1-Score respectively by ~21, ~24% and ~1%. This is the first work in closed-ontology NSP that addresses the problem of recognizing ontology gaps. We release our code and checkpoints at https://github.com/amazon-science/handling-ontology-gaps-in-semantic-parsing.
Auteurs: Andrea Bacciu, Marco Damonte, Marco Basaldella, Emilio Monti
Dernière mise à jour: 2024-06-27 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2406.19537
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2406.19537
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-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.
Merci à arxiv pour l'utilisation de son interopérabilité en libre accès.