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Mesurer l'incertitude dans les modèles de langage

Un coup d'œil sur les types d'incertitude et leur importance dans les modèles de langue.

― 7 min lire


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Les modèles de langage, surtout les gros, sont devenus des outils essentiels pour plein d'applications, des chatbots à la génération de contenu. Mais parfois, ces modèles balancent des réponses qui n’ont rien à voir avec la vérité ou ce qu'on attend, un truc qu’on appelle hallucination. Savoir quand la sortie d'un modèle est incertaine aide à améliorer la fiabilité de ses prédictions.

Comprendre l'incertitude

Il y a deux types principaux d'incertitude dans les modèles de langage : l'Incertitude épistémique et l'Incertitude aléatoire.

Incertitude Épistémique

L'incertitude épistémique vient d'un manque de connaissances sur la vraie réponse. Ça peut être dû à des données d'entraînement insuffisantes ou aux limites de la complexité du modèle. Quand l'incertitude épistémique est élevée, on ne peut pas faire confiance à la sortie du modèle, ça montre que le modèle doute de l'info qu'il donne.

Incertitude Aléatoire

L'incertitude aléatoire vient du côté aléatoire des réponses. Quand il y a plusieurs réponses valides à une question, comme dans un jeu de trivia où plus d'une réponse peut être correcte, l'incertitude est liée à la nature de la question plutôt qu'à un manque de connaissances.

L'Importance de Mesurer l'Incertitude

Quantifier ces deux types d'incertitudes est super important pour déterminer la véracité des prédictions d'un modèle de langage. Une haute incertitude épistémique peut signifier que le modèle est susceptible de générer une réponse halluciné, tandis que l'incertitude aléatoire suggère qu'il y a plusieurs réponses valides possibles.

Mesurer l'Incertitude Épistémique et Aléatoire

Des méthodes efficaces pour quantifier les incertitudes peuvent vraiment améliorer la performance des modèles de langage. Une approche est d'analyser comment le modèle réagit à plusieurs versions de la même question. En observant les changements dans les réponses, on peut mesurer le niveau de confiance du modèle concernant des sorties spécifiques.

Distribution Conjointe des Réponses

Quand plusieurs réponses sont générées pour la même question, elles devraient idéalement être indépendantes les unes des autres. Si les réponses s'influencent, ça montre un manque de confiance dans les connaissances stockées par le modèle. En créant une distribution conjointe de ces réponses, on peut mesurer à quel point elles s'alignent avec une réponse fiable ou la vérité.

Prompting Itératif

Une technique efficace pour estimer l'incertitude consiste à utiliser le prompting itératif. Ça veut dire présenter plusieurs fois la question au modèle avec ses réponses précédentes. En faisant ça, on peut suivre comment les prédictions du modèle changent et donc évaluer l'incertitude liée à ses sorties.

Détecter les Hallucinations

Détecter quand un modèle est susceptible d'halluciner est essentiel pour offrir une expérience de qualité aux utilisateurs. En utilisant les infos qu'on collecte grâce à l'analyse de l'incertitude épistémique, on peut développer des méthodes pour signaler quand le modèle ne fournit pas d'infos fiables.

Seuils de Calibration

Une façon pratique d'implémenter la détection des hallucinations est d'établir des seuils basés sur les estimations d'incertitude. En déterminant un score qui indique une potentielle hallucination, on peut demander au modèle soit de donner une réponse, soit de ne pas faire de prédiction du tout, selon le score d'incertitude.

Explorer Plusieurs Réponses

Travailler avec plusieurs réponses nous permet de faire la différence entre une véritable incertitude et une hallucination. Par exemple, si un modèle génère plusieurs sorties pour une question spécifique, on peut analyser la variabilité entre elles pour voir si le modèle doute de ses connaissances.

Faire des Expériences

Pour valider les méthodes de mesure de l'incertitude et la détection des hallucinations, des expériences sont menées sur divers ensembles de données. Les résultats aident à montrer l'efficacité des techniques d'estimation d'incertitude proposées.

Ensembles de Données Utilisés

On utilise généralement quelques ensembles de données dans ces expériences, comme des datasets de trivia et des questions-réponses ambiguës. Ces ensembles contiennent souvent des requêtes qui testent la capacité du modèle à générer des réponses correctes avec différents niveaux d'incertitude.

Comparer Différentes Méthodes

En évaluant la performance de différentes approches pour quantifier l'incertitude, des comparaisons sont faites entre les méthodes basées sur des scores de probabilité et celles utilisant des techniques plus avancées comme l'estimation de l'information mutuelle.

Métriques de Performance

Pour évaluer l'efficacité, on analyse des indicateurs de performance clés comme la précision et le rappel. La précision concerne l'exactitude des prédictions du modèle, tandis que le rappel indique à quelle fréquence le modèle évite de faire une prédiction potentiellement incorrecte.

Gérer les Requêtes Multi-étiquettes

Les requêtes multi-étiquettes, où il y a plusieurs bonnes réponses, posent des défis uniques. Les techniques qui gèrent bien les questions à réponse unique peuvent avoir du mal face à la complexité des situations avec plusieurs réponses.

Adapter les Méthodes de Détection

Pour améliorer les capacités de détection, il est crucial d'ajuster la méthodologie en fonction de la nature des requêtes présentées. Les modèles doivent être entraînés et évalués selon leur capacité à reconnaître quand plusieurs réponses sont appropriées, afin d'éviter de classer incorrectement des réponses valides comme des hallucinations.

Implications pour la Recherche Future

L'exploration continue de l'incertitude et de la détection des hallucinations dans les modèles de langage a des implications considérables pour l'avenir de l'intelligence artificielle. En développant des systèmes plus robustes capables de reconnaître leurs limites, on peut améliorer la fiabilité et la confiance dans les applications basées sur l'IA.

Renforcer la Confiance des Utilisateurs

Alors que les utilisateurs s'appuient de plus en plus sur les modèles de langage pour obtenir des infos, il devient crucial de favoriser la confiance dans ces systèmes. En s'assurant que les réponses précises sont prioritaires et que le modèle peut signaler correctement l'incertitude, on peut améliorer l'expérience globale des utilisateurs.

Vers de Meilleurs Systèmes IA

L'amélioration continue des méthodes de mesure de l'incertitude nous mène à des systèmes d'IA plus efficaces capables de s'adapter à des scénarios de requêtes complexes. À mesure que les modèles de langage évoluent, comprendre et traiter ces incertitudes sera au cœur des efforts de recherche et développement.

Conclusion

En résumé, reconnaître et mesurer l'incertitude dans les modèles de langage est crucial pour améliorer leur performance et leur fiabilité. En distinguant les incertitudes épistémiques et aléatoires, on peut développer des stratégies efficaces pour détecter les hallucinations et améliorer l'expérience utilisateur globale. La recherche continue dans ce domaine jouera un rôle significatif dans la définition de l'avenir des applications d'IA dans plein de domaines.

Source originale

Titre: To Believe or Not to Believe Your LLM

Résumé: We explore uncertainty quantification in large language models (LLMs), with the goal to identify when uncertainty in responses given a query is large. We simultaneously consider both epistemic and aleatoric uncertainties, where the former comes from the lack of knowledge about the ground truth (such as about facts or the language), and the latter comes from irreducible randomness (such as multiple possible answers). In particular, we derive an information-theoretic metric that allows to reliably detect when only epistemic uncertainty is large, in which case the output of the model is unreliable. This condition can be computed based solely on the output of the model obtained simply by some special iterative prompting based on the previous responses. Such quantification, for instance, allows to detect hallucinations (cases when epistemic uncertainty is high) in both single- and multi-answer responses. This is in contrast to many standard uncertainty quantification strategies (such as thresholding the log-likelihood of a response) where hallucinations in the multi-answer case cannot be detected. We conduct a series of experiments which demonstrate the advantage of our formulation. Further, our investigations shed some light on how the probabilities assigned to a given output by an LLM can be amplified by iterative prompting, which might be of independent interest.

Auteurs: Yasin Abbasi Yadkori, Ilja Kuzborskij, András György, Csaba Szepesvári

Dernière mise à jour: 2024-07-17 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2406.02543

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2406.02543

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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