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Évaluation des LLM : Aperçus sur la prise de décision humaine

Enquêter sur comment les prédictions des LLM s'alignent avec les choix humains en utilisant des modèles statistiques.

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Les modèles de langage de grande taille (LLMs) ont attiré l'attention pour leur capacité à bien performer sur plein de tâches différentes. Ils sont de plus en plus utilisés dans diverses applications, où leurs Prédictions remplacent souvent le jugement humain. Ça soulève des questions importantes sur la mesure dans laquelle ces prédictions correspondent à la pensée humaine et si les LLMs peuvent aider à expliquer comment les gens comprennent le langage et prennent des décisions.

Dans cet article, on va jeter un œil à comment les LLMs sont testés pour voir si leurs prédictions s'alignent avec les choix humains, surtout dans des tâches appelées tâches de décision à choix multiples. On va explorer comment ces modèles peuvent être regroupés d'une manière qui nous permet d'analyser leurs prédictions en utilisant une méthode appelée modélisation statistique bayésienne.

Comprendre les LLMs

Les LLMs sont conçus pour analyser et générer du texte en prédisant le prochain mot dans une phrase en fonction des mots qui le précèdent. Ils ont été entraînés sur d'énormes quantités de texte provenant d'internet et d'autres sources, ce qui les rend capables de comprendre les patterns linguistiques. Ça en fait des outils prometteurs pour des tâches qui nécessitent une compréhension humaine, comme la conversation, l'écriture et la prise de décision.

Cependant, même si les LLMs performent bien en général, il est crucial de savoir quand et comment les utiliser. Beaucoup d'évaluations de leurs capacités se concentrent sur des références qui mesurent leur précision dans des tâches spécifiques, mais ça ne donne pas toujours un tableau complet de leur capacité à imiter le comportement humain. Une évaluation plus complète devrait prendre en compte des facteurs supplémentaires comme l'équité et l'efficacité, plutôt que de se fier uniquement à des métriques de précision strictes.

Évaluer les LLMs

Le plus souvent, la performance des LLMs est mesurée à l'aide de références. Ces références évaluent à quel point un LLM peut prédire des réponses correctes à partir d'un ensemble d'options. En pratique, cependant, utiliser des références n'est pas toujours la meilleure approche. Certaines tâches nécessitent une compréhension nuancée et un raisonnement que des mesures de précision simples peuvent ne pas capturer.

Au fur et à mesure que les chercheurs utilisent les LLMs dans des applications plus complexes, ils constatent qu'il est souvent nécessaire de les combiner avec d'autres stratégies. Ces stratégies peuvent impliquer des techniques de prompt avancées ou combiner les LLMs avec d'autres modèles qui fournissent un contexte supplémentaire. Par exemple, les LLMs peuvent générer des options pour des discussions supplémentaires ou classer des choix en fonction de divers critères, ressemblant aux processus de prise de décision humaine.

L'importance des prédictions similaires aux humains

Dans de nombreuses applications, les LLMs servent de substituts aux préférences et jugements humains. Par conséquent, il est important d'évaluer à quel point les LLMs peuvent prédire les choix humains. Au lieu de comparer les sorties des LLMs à une seule bonne réponse, il pourrait être plus utile de voir à quel point leurs prédictions s'alignent avec la large gamme de réponses humaines possibles.

La recherche se concentre de plus en plus sur la comparaison des prédictions des LLMs avec la prise de décision humaine dans des expériences psychologiques. Cela inclut l'examen des aspects qualitatifs des prédictions et de leur précision quantitative. Les premiers travaux dans ce domaine visaient souvent à voir si les prédictions des modèles linguistiques correspondaient à des comportements humains spécifiques, comme les temps de lecture ou les réponses cérébrales.

Notre objectif est d'étendre cette enquête pour inclure à quel point les prédictions des LLMs correspondent aux choix humains dans des scénarios spécifiques. La principale préoccupation est de savoir comment obtenir des prédictions qui reflètent le comportement humain de manière précise, et comment évaluer si ces prédictions tiennent réellement face aux données humaines réelles.

Comment fonctionne la modélisation statistique

Lors de l'évaluation des prédictions des LLMs, il est vital d'utiliser des modèles statistiques qui peuvent analyser les données efficacement. Les approches statistiques traditionnelles font souvent des prédictions basées sur des données agrégées, en regardant les tendances globales plutôt qu'en se concentrant sur la façon dont les éléments individuels varient. Cependant, les LLMs font généralement des prédictions sur des éléments individuels, ce qui crée des défis lorsqu'il s'agit de tirer des informations plus larges.

Cet article souligne que les modèles statistiques basés sur les sorties des LLMs sont fondamentalement différents des modèles typiques utilisés en sciences cognitives. Les LLMs génèrent des prédictions pour chaque élément, mais ont souvent besoin de méthodes d'agrégation pour créer des modèles de prédiction pour des ensembles de données plus importants. Reconnaître cette distinction peut aider les chercheurs à développer de meilleurs outils statistiques pour analyser le comportement des LLMs, surtout lorsqu'il s'agit de comparer ces prédictions aux actions humaines.

Recherche psychologique et comportement humain

La recherche psychologique cherche à identifier des patterns dans la façon dont les gens traitent l'information. Dans de nombreuses expériences, les chercheurs manipulent divers facteurs pour évaluer leur impact sur le comportement humain. Par exemple, si des chercheurs veulent étudier la mémoire, ils pourraient comparer à quel point les gens se souviennent des informations en fonction de s'ils ont utilisé des techniques de répétition.

Dans ces scénarios, les chercheurs se concentrent généralement sur les effets au niveau des conditions, qui reflètent des tendances plus larges dans le comportement humain. Pourtant, la variabilité individuelle peut influencer les résultats, ce qui rend important de prendre en compte les différences dans les données d'éléments expérimentaux différents. Bien que les modèles statistiques traditionnels intègrent souvent cette variabilité, l'intérêt principal reste généralement au niveau des conditions.

Cependant, les LLMs fournissent des prédictions pour des éléments individuels, soulignant l'importance de la façon dont ces prédictions se traduisent en données agrégées. Le défi réside dans l'analyse de la façon dont les prédictions pour des éléments individuels peuvent être utilisées pour créer des représentations précises du comportement humain à un niveau plus large.

Défis avec les prédictions des LLMs

Lors de l'évaluation des prédictions au niveau des éléments générées par les LLMs, les chercheurs doivent considérer si ces prédictions correspondent aux données collectées auprès des participants humains. Le défi réside dans les méthodes utilisées pour agréger les informations au niveau des éléments en prédictions significatives au niveau des conditions. Si les prédictions des LLMs varient de manière significative au niveau des éléments mais ne s'alignent pas avec le comportement humain, ça soulève des questions importantes concernant leur applicabilité.

Pour relever ces défis, cet article présente différentes stratégies pour construire des modèles probabilistes qui intègrent les données dérivées des LLMs. En examinant les prédictions des LLMs par rapport aux données expérimentales humaines, on peut déterminer dans quelle mesure ces modèles peuvent refléter fidèlement le choix et le comportement humains.

Jeux de référence

Un type spécifique d'expérience utilisé dans cette recherche est connu sous le nom de jeu de référence. Dans ces jeux, deux joueurs-un locuteur et un interprète-s'engagent dans une tâche impliquant la communication sur un ensemble d'objets. Le locuteur doit choisir des mots pour décrire un objet, tandis que l'interprète doit deviner quel objet est référencé en fonction de cette description.

Les jeux de référence offrent un cadre contrôlé pour examiner comment les gens prennent des décisions en fonction du langage. En créant divers contextes et en utilisant différents objets avec des caractéristiques uniques, les chercheurs peuvent analyser comment les décisions varient en fonction de l'information présentée.

Dans notre analyse, nous avons conçu un jeu de référence qui n'utilisait que du texte, permettant une comparaison directe des prédictions des LLMs aux choix humains. Les participants ont interagi avec des essais où ils devaient décrire des objets ou deviner des significations basées sur des descriptions textuelles, imitant le processus des LLMs avec la même entrée.

Conception de l'expérience

Nous avons recruté des participants par le biais d'une plateforme en ligne, en veillant à ce que chacun s'identifie comme un locuteur natif d'anglais. Les participants ont complété quatre éléments différents qui ont été sélectionnés au hasard à partir d'un pool d'exemples créés. Chaque élément suivait une structure logique cohérente, permettant aux chercheurs d'analyser les patterns et les variations dans les réponses.

L'expérience a été conçue pour analyser à la fois la production-où les participants décrivent un objet-et l'interprétation-où les participants devinent l'objet à partir d'une description. Cela permet des comparaisons entre les décisions prises par les participants et les prédictions faites par les LLMs sur les mêmes tâches.

Prédictions des LLMs

Les prédictions générées par les LLMs, bien que précieuses, contiennent souvent une variabilité inhérente. Les chercheurs ont découvert que les prédictions au niveau des éléments de modèles comme GPT-3.5 n'étaient généralement pas en ligne avec les réponses humaines dans des tâches contrôlées. Bien que certaines formes d'agrégation puissent conduire à de meilleures prédictions au niveau des conditions, le défi restait que les LLMs peuvent impliquer une variabilité qui n'existe pas dans les données humaines.

Pour analyser plus en profondeur les prédictions des LLMs, les chercheurs ont utilisé diverses stratégies, comme l'utilisation de fonctions softmax pour dériver des probabilités à partir de scores bruts. Cela impliquait de dériver des distributions de probabilité pour les catégories de choix basées sur les scores générés par les LLMs.

Agrégation des prédictions au niveau des éléments

Il existe différentes manières d'agréger des données au niveau des éléments en prédictions au niveau des conditions. Cet article présente trois méthodes principales. Chaque méthode diffère dans la façon dont elle traite les mesures au niveau des éléments et l'ordre dans lequel les données sont transformées en probabilités.

  1. Scores Moyens : Cette méthode consiste simplement à faire la moyenne des scores au niveau des éléments, puis à transformer ces moyennes en probabilités pour prédire les choix humains.

  2. Probabilités Moyennes : Dans cette approche, les scores au niveau des éléments sont d'abord convertis en probabilités, puis ces probabilités sont moyennées.

  3. Moyenne Winner-Takes-All (WTA) : Cette méthode utilise la stratégie WTA, où seule l'option ayant obtenu le meilleur score est sélectionnée, et les prédictions sont moyennées à partir de ces résultats.

Chaque méthode fournit différentes informations et résultats, et toutes les méthodes ne sont pas également efficaces pour capturer les nuances du comportement humain.

Conclusions sur les prédictions au niveau des conditions

Lors de l'évaluation des réponses au niveau des conditions dérivées des prédictions des LLMs, il est devenu clair qu'aucune méthode unique ne s'alignait constamment avec les données humaines. Certaines approches n'ont pas réussi à capturer les patterns dans les choix faits par les participants dans certaines conditions. Cependant, la méthode moyenne-WTA a produit des prédictions qui s'alignaient plus étroitement avec les données humaines réelles.

Dans l'ensemble, ces découvertes montrent que même si les LLMs peuvent offrir des aperçus sur le comportement humain, la méthode d'agrégation influence considérablement la qualité des prédictions formulées.

Généralisation à d'autres modèles

Les chercheurs ont également exploré si les mêmes patterns étaient valables pour différents LLMs, testant spécifiquement des variantes de la famille LLaMA. En analysant divers modèles, les chercheurs ont trouvé que le prédicteur moyen-WTA fonctionnait de manière cohérente dans la condition de production à travers différents modèles LLaMA. Cependant, pour la condition d'interprétation, les résultats variaient selon le modèle utilisé.

Cette évaluation souligne l'importance de ne pas se concentrer uniquement sur un LLM, mais aussi d'examiner comment différents modèles performent sous des conditions similaires. Les résultats suggèrent que les prédictions des LLMs peuvent varier considérablement en fonction de la méthode utilisée pour l'analyse et des caractéristiques de chaque modèle.

Applications pratiques des résultats

Comprendre la nature des prédictions des LLMs peut éclairer comment ces modèles sont utilisés dans des applications réelles. Dans des secteurs comme le service client, la création de contenu et la technologie éducative, la capacité d'imiter la prise de décision humaine est précieuse. Cependant, être conscient des limitations et des variabilités dans les prédictions des LLMs est essentiel pour tirer parti efficacement de ces technologies.

Les aperçus obtenus à partir de cette recherche peuvent informer de futures études visant à affiner les prédictions des LLMs pour créer des outils plus fiables pour des applications nécessitant une compréhension du jugement semblable à celui des humains.

Conclusion

L'exploration de la façon dont les LLMs peuvent être utilisés pour imiter la prise de décision humaine révèle à la fois leur potentiel et leurs limitations. Bien que les LLMs puissent générer des prédictions, leur efficacité à reproduire le comportement humain dépend largement des méthodologies employées pour l'évaluation. En utilisant des modèles statistiques Bayésiens, les chercheurs peuvent évaluer systématiquement à quel point les LLMs prédisent les choix humains, contribuant à la recherche continue sur les applications de ces modèles dans divers domaines.

Grâce à une considération attentive des prédictions au niveau des éléments et des conditions, nous pouvons améliorer notre compréhension des capacités des LLMs. Cette connaissance aide non seulement à affiner leur application dans la pratique mais soulève aussi des questions importantes sur la nature même du raisonnement et de la cognition humaine. À mesure que les LLMs s'intègrent davantage dans l'utilisation quotidienne, continuer à enquêter sur leurs capacités prédictives sera crucial pour maximiser leur efficacité tout en assurant des comparaisons significatives avec la performance humaine.

Source originale

Titre: Bayesian Statistical Modeling with Predictors from LLMs

Résumé: State of the art large language models (LLMs) have shown impressive performance on a variety of benchmark tasks and are increasingly used as components in larger applications, where LLM-based predictions serve as proxies for human judgements or decision. This raises questions about the human-likeness of LLM-derived information, alignment with human intuition, and whether LLMs could possibly be considered (parts of) explanatory models of (aspects of) human cognition or language use. To shed more light on these issues, we here investigate the human-likeness of LLMs' predictions for multiple-choice decision tasks from the perspective of Bayesian statistical modeling. Using human data from a forced-choice experiment on pragmatic language use, we find that LLMs do not capture the variance in the human data at the item-level. We suggest different ways of deriving full distributional predictions from LLMs for aggregate, condition-level data, and find that some, but not all ways of obtaining condition-level predictions yield adequate fits to human data. These results suggests that assessment of LLM performance depends strongly on seemingly subtle choices in methodology, and that LLMs are at best predictors of human behavior at the aggregate, condition-level, for which they are, however, not designed to, or usually used to, make predictions in the first place.

Auteurs: Michael Franke, Polina Tsvilodub, Fausto Carcassi

Dernière mise à jour: 2024-06-13 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2406.09012

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2406.09012

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.

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