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MExGen : Une nouvelle façon d'expliquer les modèles de langage

Le cadre MExGen améliore les explications pour les modèles de langage génératifs, renforçant la confiance des utilisateurs.

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Ces dernières années, les modèles de langage sont devenus des outils importants pour générer du texte. Ces modèles peuvent résumer de longs documents, répondre à des questions et créer des réponses semblables à celles des humains. Cependant, comprendre comment ces modèles prennent leurs décisions est compliqué. Cet article va parler d'un nouveau cadre pour expliquer comment fonctionnent les modèles de langage génératifs, aidant les utilisateurs à voir comment le texte d'entrée influence la sortie générée.

Le besoin d'explications

Alors que les modèles de langage sont utilisés dans de plus en plus d'applications, il devient crucial d'expliquer leurs sorties. Quand un modèle génère un résumé ou répond à une question, il est essentiel de comprendre quelles parties du texte d'entrée étaient les plus significatives pour produire cette sortie. Cette compréhension peut améliorer la confiance en ces modèles, ce qui est bénéfique pour les utilisateurs et les développeurs.

Méthodes d'explication actuelles

Il existe des méthodes qui fournissent des explications pour les modèles, notamment dans les tâches de classification de texte. Deux méthodes populaires sont LIME (Local Interpretable Model-agnostic Explanations) et SHAP (SHapley Additive exPlanations). Ces techniques attribuent des scores à différentes parties de l'entrée, montrant combien chaque partie contribue à la décision du modèle.

Cependant, ces méthodes ont des limites quand on les applique aux modèles génératifs. Les modèles génératifs produisent du texte plutôt que des valeurs numériques, rendant difficile l'application des techniques d'explication standard. De plus, les tâches génératives impliquent souvent des entrées plus longues, ce qui complique le processus d'explication.

Présentation de MExGen

Pour relever ces défis, un nouveau cadre appelé MExGen (Multi-level Explanations for Generative Language Models) a été développé. MExGen adapte les algorithmes d'attribution existants pour mieux expliquer les tâches génératives. Il utilise diverses techniques pour faire face aux défis uniques posés par la sortie de texte et les longues séquences d'entrée.

Gestion de la sortie textuelle

Un des grands défis dans les modèles génératifs est qu'ils produisent du texte en sortie. Les algorithmes d'attribution traditionnels s'appuient sur des fonctions numériques pour mesurer comment différentes entrées influencent la sortie. Pour remédier à cela, MExGen introduit un concept appelé "scalarizers". Les scalarizers sont des fonctions qui convertissent les sorties textuelles en valeurs numériques. Cette transformation permet l'utilisation d'algorithmes d'attribution, qui peuvent ensuite attribuer des scores aux parties de l'entrée en fonction de leur contribution à la sortie textuelle.

Techniques pour les longues entrées

Les longues séquences d'entrée sont un autre obstacle pour les méthodes d'explication. Lors de la synthèse de grands documents ou de la réponse à des questions complexes, la longueur de l'entrée peut être écrasante. MExGen surmonte ce problème de plusieurs manières.

  1. Segmentation linguistique : Le texte d'entrée est divisé en unités linguistiques plus petites, comme des paragraphes, des phrases, des expressions et des mots individuels. Cette segmentation tire parti de la structure naturelle de la langue et permet une analyse plus gérable.

  2. Explications multi-niveaux : MExGen utilise une stratégie pour attribuer des scores en commençant par de plus grands segments (comme des phrases) et en affinant jusqu'à de plus petits segments (comme des expressions ou des mots). Cela aide à contrôler la quantité d'informations traitées et rend les explications plus claires.

  3. Algorithmes de complexité linéaire : MExGen utilise des algorithmes dont la complexité évolue de manière linéaire avec le nombre d'unités d'entrée. Cela signifie qu'à mesure que la longueur de l'entrée augmente, le coût computationnel n'augmente pas de manière dramatique, ce qui le rend efficace pour les longues entrées textuelles.

Évaluation de MExGen

MExGen a été testé sur des tâches telles que la synthèse et la réponse à des questions. Pour les tâches de synthèse, deux ensembles de données bien connus ont été utilisés. De plus, un ensemble de données populaire pour la réponse à des questions a été sélectionné pour l'évaluation.

Les résultats de l'évaluation ont indiqué que MExGen fournissait des explications plus précises des sorties générées par rapport aux méthodes existantes. Le cadre a montré une préférence pour les parties de l'entrée les plus pertinentes pour la sortie du modèle, facilitant la compréhension par les utilisateurs de la manière dont le modèle est arrivé à ses conclusions.

Comparaison avec les méthodes existantes

MExGen a été comparé à d'autres méthodes d'explication, comme PartitionSHAP et CaptumLIME. Les comparaisons étaient approfondies, évaluant la performance de MExGen à travers différentes tâches et modèles. MExGen a constamment démontré une performance supérieure, surtout dans l'identification des tokens importants dans le texte d'entrée.

Études utilisateur

Pour évaluer encore l'efficacité de MExGen, des études utilisateur ont été menées. Les participants ont vu diverses explications produites par différentes méthodes et ont donné leur avis sur la fidélité perçue, la préférence et la clarté. Les résultats ont révélé que beaucoup d'utilisateurs trouvaient les explications de MExGen plus utiles et plus faciles à interpréter que celles des méthodes existantes.

Limitations et perspectives futures

Bien que MExGen montre des promesses, il y a des limites à considérer. Tout d'abord, il est important de noter que MExGen fournit des explications post hoc. Cela signifie que les explications sont générées après que le modèle a produit sa sortie, ce qui peut ne pas refléter le processus de raisonnement complet du modèle.

Deuxièmement, les évaluations ont utilisé des modèles et des ensembles de données spécifiques. Bien que le cadre ait bien fonctionné dans ces contextes, des variations dans d'autres paramètres pourraient mener à des résultats différents. Les études futures pourraient explorer une gamme plus large de modèles et de tâches pour confirmer les résultats.

Enfin, bien que les études utilisateur aient été instructives, elles se sont principalement concentrées sur les perceptions des utilisateurs. Plus de recherches pourraient être nécessaires pour étudier la véritable fidélité des explications produites par MExGen.

Conclusion

MExGen offre une contribution précieuse à la compréhension des modèles de langage génératifs. En s'attaquant aux défis uniques des sorties textuelles et des longues entrées, ce cadre améliore la qualité des explications disponibles pour les utilisateurs. Alors que les modèles génératifs continuent d'être intégrés dans diverses applications, le besoin d'explications claires et fiables ne fera que croître. MExGen aide à répondre à ce besoin, ouvrant la voie à des systèmes d'IA plus transparents à l'avenir.

Références

  • Aucune référence incluse.
Source originale

Titre: Multi-Level Explanations for Generative Language Models

Résumé: Perturbation-based explanation methods such as LIME and SHAP are commonly applied to text classification. This work focuses on their extension to generative language models. To address the challenges of text as output and long text inputs, we propose a general framework called MExGen that can be instantiated with different attribution algorithms. To handle text output, we introduce the notion of scalarizers for mapping text to real numbers and investigate multiple possibilities. To handle long inputs, we take a multi-level approach, proceeding from coarser levels of granularity to finer ones, and focus on algorithms with linear scaling in model queries. We conduct a systematic evaluation, both automated and human, of perturbation-based attribution methods for summarization and context-grounded question answering. The results show that our framework can provide more locally faithful explanations of generated outputs.

Auteurs: Lucas Monteiro Paes, Dennis Wei, Hyo Jin Do, Hendrik Strobelt, Ronny Luss, Amit Dhurandhar, Manish Nagireddy, Karthikeyan Natesan Ramamurthy, Prasanna Sattigeri, Werner Geyer, Soumya Ghosh

Dernière mise à jour: 2024-03-21 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2403.14459

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2403.14459

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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