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Évaluer les biais dans les modèles de langage masqués

Cette étude examine les biais dans les modèles de langage masqués et leurs implications.

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Table des matières

Les modèles de langue sont des outils utilisés dans diverses tâches liées au traitement du langage naturel (NLP). Ils peuvent aider avec des trucs comme comprendre du texte, traduire des langues et générer des réponses dans des chatbots. Cependant, ces modèles peuvent parfois avoir des biais basés sur les données dont ils apprennent. Cet article examine comment on peut évaluer ces biais dans les Modèles de Langue Masqués (MLMs), qui sont un type de modèle de langue qui prédit les mots manquants dans des phrases.

Comprendre les Biais dans les Modèles de Langue

Le biais dans les modèles de langue fait référence au traitement ou à la représentation injuste de certains groupes ou idées. Cela peut arriver quand le modèle est formé sur des données textuelles qui contiennent déjà des stéréotypes ou des hypothèses négatives. Quand ces modèles sont utilisés dans des applications réelles, ils peuvent involontairement promouvoir ces biais, ce qui peut avoir des conséquences néfastes.

Qu'est-ce que les Modèles de Langue Masqués ?

Les modèles de langue masqués, comme BERT et RoBERTa, sont conçus pour prédire les mots manquants dans des phrases. Ils font cela en regardant le contexte des mots autour des mots manquants. Par exemple, dans la phrase “Le chat s'est assis sur le ___,” le modèle pourrait être capable de prédire que le mot manquant est “tapis.” Ces modèles utilisent des algorithmes complexes pour générer des représentations de mots qui prennent en compte le contexte entier de la phrase.

Évaluation des Biais dans les MLMs

Dans cette étude, on se concentre sur comment mesurer les biais dans ces MLMs. On fait ça en examinant à quel point ces modèles prédisent bien les mots dans des phrases qui contiennent un langage biaisé par rapport à des phrases qui n’en ont pas. On utilise divers ensembles de données qui incluent des phrases avec un langage biaisé et neutre pour mener notre analyse.

Ensembles de Données de Référence

Pour évaluer les biais, on utilise deux ensembles de données principaux. Le premier ensemble comprend des phrases qui sont biaisées envers des groupes socialement avantagés et désavantagés. Cet ensemble est utile pour comprendre comment ces modèles réagissent à différents types de biais. Le deuxième ensemble de données inclut des phrases qui illustrent diverses formes de biais, comme le biais racial ou de genre. En analysant les prédictions des modèles sur ces ensembles de données, on peut évaluer leurs biais.

Méthodologie

Notre approche implique plusieurs étapes, incluant le réentraînement des MLMs avec nos ensembles de données et tester leurs capacités à prédire des phrases biaisées par rapport à des phrases neutres. On utilise aussi des métriques spécifiques pour quantifier les biais intégrés dans les modèles de langue. Ces métriques nous aident à déterminer combien de biais existe dans les prédictions du modèle.

Résultats et Découvertes

Après avoir mené notre analyse, on a trouvé plusieurs résultats clés liés aux biais dans les MLMs. Globalement, les modèles ont montré différents niveaux de biais selon l'ensemble de données utilisé pour l'évaluation. On a aussi noté que certains biais étaient plus prononcés que d'autres.

Biais Religieux et de Handicap

Dans nos résultats, on a observé qu'il y avait une présence significative de biais liés à la religion et au handicap dans tous les MLMs évalués. Cela indique que les modèles peuvent véhiculer des stéréotypes ou des représentations négatives d'individus au sein de ces groupes.

Biais de genre

Fait intéressant, le biais de genre semblait moins significatif par rapport aux biais religieux et de handicap. Cela suggère que même s'il y a encore un certain biais présent, il n'est peut-être pas aussi ancré dans les modèles que pour d'autres types.

Comparaison des Différentes Méthodes d'Évaluation

On a aussi comparé nos méthodes d'évaluation avec d'autres qui ont été établies précédemment. Nos mesures ont montré systématiquement un meilleur accord avec les évaluations humaines de biais, indiquant que nos méthodes fournissaient une évaluation plus précise des biais présents dans les MLMs.

Réentraînement et Ses Effets

Un aspect important de notre étude était l'évaluation des biais avant et après le réentraînement des MLMs sur des ensembles de données spécifiques. Cela nous a permis de voir comment les biais des modèles pouvaient changer en fonction du type de données auxquelles ils étaient exposés pendant le réentraînement.

Sensibilité aux Différents Ensembles de Données

Quand on a réentraîné les modèles avec des données contenant des phrases biaisées envers des groupes désavantagés, on a observé une augmentation notable des biais des modèles contre ces groupes par la suite. Cela indique que les données d'entraînement jouent un rôle essentiel dans la formation des biais présents dans les modèles de langue.

Aborder le Biais dans les Modèles de Langue

Étant donné les niveaux préoccupants de biais observés dans les MLMs, il est essentiel de considérer comment ces modèles peuvent être améliorés. Aborder le biais dans les modèles de langue est important non seulement pour leur performance dans les tâches mais aussi pour les implications éthiques de leur utilisation dans la société.

Recommandations pour les Futurs Recherches

Les études futures devraient se concentrer sur le développement de stratégies pour réduire le biais dans les MLMs. Cela inclut la création d'ensembles de données plus équilibrés qui représentent des perspectives diverses et travailler activement pour désamorcer les modèles de langue pendant le processus d'entraînement.

Importance des Considérations Éthiques

Alors que les modèles de langue deviennent de plus en plus intégrés dans la vie quotidienne, comprendre et atténuer les biais est crucial. Le potentiel de ces modèles à impacter négativement les groupes marginalisés ne peut pas être ignoré. Par conséquent, les chercheurs et les praticiens doivent prendre en compte les considérations éthiques lors du déploiement de modèles de langue dans des scénarios réels.

Conclusion

En résumé, notre analyse des modèles de langue masqués révèle des préoccupations significatives concernant les biais intégrés dans ces modèles. En évaluant leur performance sur des ensembles de données spécifiques et en les réentraînant, on a mis en lumière comment différentes formes de biais peuvent se manifester. Pour l'avenir, aborder ces biais sera essentiel pour s'assurer que les modèles de langue fonctionnent de manière équitable et précise. Nos découvertes soulignent la nécessité d'une vigilance et d'une amélioration continues dans le domaine du traitement du langage naturel.

Source originale

Titre: Measuring Social Biases in Masked Language Models by Proxy of Prediction Quality

Résumé: Innovative transformer-based language models produce contextually-aware token embeddings and have achieved state-of-the-art performance for a variety of natural language tasks, but have been shown to encode unwanted biases for downstream applications. In this paper, we evaluate the social biases encoded by transformers trained with the masked language modeling objective using proposed proxy functions within an iterative masking experiment to measure the quality of transformer models' predictions, and assess the preference of MLMs towards disadvantaged and advantaged groups. We compare bias estimations with those produced by other evaluation methods using benchmark datasets and assess their alignment with human annotated biases. We find relatively high religious and disability biases across considered MLMs and low gender bias in one dataset relative to another. We extend on previous work by evaluating social biases introduced after retraining an MLM under the masked language modeling objective, and find that proposed measures produce more accurate estimations of biases introduced by retraining MLMs than others based on relative preference for biased sentences between models.

Auteurs: Rahul Zalkikar, Kanchan Chandra

Dernière mise à jour: 2024-12-19 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2402.13954

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2402.13954

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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