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Renforcer la confiance dans les modèles de langage avec des systèmes de recherche

Cette étude examine comment les modèles augmentés par récupération améliorent la fiabilité dans la génération de langage.

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Génération de langageGénération de langagefiablelinguistiques.et la précision dans les tâchesLes modèles RAG améliorent la fiabilité
Table des matières

Les grands modèles de langage (LLMs) jouent un rôle super important dans plusieurs tâches, comme résumer des textes, répondre à des questions et traduire des langues. Pourtant, ces modèles ont des soucis liés à la confiance et à la fiabilité, produisant souvent des infos fausses ou trompeuses, appelées hallucinations. Pour contrer ces problèmes, les chercheurs ont proposé des méthodes qui combinent des systèmes de recherche avec des modèles de langage, appelés modèles de langage augmentés par la recherche (RAG). RAG vise à améliorer la fiabilité des réponses générées en intégrant des infos pertinentes provenant de sources de Connaissances externes. Mais y'a encore beaucoup à apprendre sur les risques liés au processus de génération dans les cadres RAG.

Le Problème de Fiabilité dans les Modèles de Langage

Malgré leurs avancées, les modèles de langage peuvent générer des sorties trompeuses ou incorrectes. Les utilisateurs qui cherchent des infos Fiables peuvent avoir du mal à faire confiance aux réponses fournies par ces modèles. Ce manque de confiance est particulièrement préoccupant dans des domaines nécessitant des niveaux élevés de précision, comme la santé, le droit ou la finance. Les conséquences potentielles de l'utilisation d'infos peu fiables peuvent avoir de graves implications.

Pour régler ces soucis, des modèles RAG ont été introduits. En s'appuyant sur des bases de données externes, les modèles RAG peuvent fournir des réponses plus ancrées et contextuelles que les LLMs autonomes. Cette intégration peut conduire à de meilleures performances en termes de génération d'infos précises et pertinentes.

Questions de Recherche

Cette étude explore plusieurs questions cruciales concernant les modèles RAG :

  1. Est-ce que les modèles RAG peuvent réduire efficacement les risques associés à la génération ?
  2. Comment établir des garanties fiables autour des risques de génération à la fois dans les RAG et les modèles de langage traditionnels ?
  3. Quelles conditions sont nécessaires pour que les modèles RAG minimisent les risques de génération ?

En investiguant ces questions, on vise à fournir une compréhension plus claire des capacités et des limitations des modèles RAG et comment ils se distinguent des LLMs traditionnels.

Un Nouveau Cadre pour Évaluer les Risques de Génération

Pour atteindre nos objectifs, on introduit un nouveau cadre conçu pour certifier les risques de génération associés aux modèles RAG. Ce cadre nous permet d'analyser les risques plus efficacement en créant un processus de génération contrôlé avec des paramètres spécifiques.

Le cadre consiste en une méthode d'analyse de risque, où on se concentre sur la certification d'une limite de confiance supérieure sur les risques de génération, appelée risque de génération conforme. L'utilisation de l'analyse de risque conforme nous permet de définir des limites de risque sous différentes conditions et reste valide même lorsque la distribution des données change.

Caractéristiques Clés de Notre Cadre

  • Protocole de Génération Contrôlée : Notre approche établit des protocoles pour guider comment les modèles RAG créent des sorties. Des paramètres comme le nombre d'exemples récupérés, la taille des sorties générées, et les seuils de similarité pour le contrôle de la diversité aident à gérer le processus de génération.

  • Garanties de Risque : On fournit des garanties que les risques de génération resteront en dessous d'un niveau spécifié en ajustant les paramètres du modèle RAG.

  • Adaptabilité aux Changements de Distribution : Le cadre prend en compte les changements dans les distributions de données que le modèle peut rencontrer durant son application, s'assurant que les garanties de risque restent applicables dans ces conditions.

Mise en Œuvre du Cadre

La mise en œuvre de notre cadre impliquera quelques étapes. Ça commence par définir nos paramètres et fonctions de risque, suivi de l'établissement des contrôles pour le processus de génération. Ensuite, on analysera et calculera les risques de génération basés sur des métriques statistiques dérivées des ensembles de calibration.

Paramètres d'Exemple

  • Nombre d'Exemples Récupérés : Ce paramètre détermine combien d'exemples de la base de connaissances externe devraient être utilisés pour guider la génération.
  • Taille de l'Ensemble de Génération : Ça indique combien de sorties textuelles le modèle va générer.
  • Seuil de Diversité : Ça contrôle le degré de similarité entre les sorties générées, s'assurant qu'il y ait suffisamment de variété.

En ajustant ces paramètres, on peut certifier que les risques de génération restent gérables et que les sorties du modèle RAG sont de haute qualité.

Validation Empirique du Cadre

Pour démontrer l'efficacité de notre cadre, on réalise des tests empiriques sur divers ensembles de données de traitement du langage naturel (NLP) largement utilisés. Ça nous permettra de valider nos affirmations sur la solidité et la fiabilité des garanties de risque de génération proposées.

Ensembles de Données Sélectionnés pour l'Évaluation

On utilise des ensembles de données qui représentent des domaines et des tâches divers pour assurer un test robuste. Ces ensembles de données incluent :

  1. AESLC (Annotated Enron Subject Line Corpus) : Cet ensemble de données est composé d'emails, mettant l'accent sur la génération de lignes de sujet basées sur le contenu des emails.
  2. CommonGen : Un ensemble de descriptions de bon sens qui nécessite la génération de phrases cohérentes à partir de concepts donnés.
  3. DART (Data Record to Text) : Cet ensemble de données implique la génération de descriptions textuelles à partir de données enregistrées structurées.
  4. E2E (End-to-End Generation) : Cet ensemble de données se concentre sur la génération d'avis de restaurants basés sur des représentations de sens.

En utilisant un mix d'ensembles de données, on peut recueillir des insights sur comment bien notre cadre fonctionne dans différents contextes.

Résultats et Conclusions

À travers notre évaluation empirique, on analyse la performance des modèles RAG sous différentes conditions et on évalue les résultats en termes de risques de génération. Les résultats révèlent plusieurs points critiques.

Efficacité des Modèles RAG

Les modèles RAG montrent systématiquement un risque de génération réduit par rapport aux LLMs autonomes. L'intégration de connaissances externes aide à ancrer les réponses, les rendant plus fiables. De plus, les ajustements des paramètres rendus possibles par notre cadre contribuent à cette amélioration.

Risques de Génération Conformes Sous Différentes Conditions

Les risques de génération conformes qu'on définit restent applicables même lorsque les distributions sous-jacentes changent. Cette adaptabilité assure que le modèle peut encore fonctionner de manière fiable dans des environnements dynamiques.

Configurations Valides et Niveaux de Risque

En utilisant notre cadre, on peut calculer des configurations valides pour les modèles RAG qui donnent des risques de génération en dessous d'un seuil désiré. C'est crucial pour des applications exigeant une haute fiabilité, car ça permet aux utilisateurs de choisir des configurations appropriées selon leur tolérance au risque.

Comparaison avec les Modèles de Langage Traditionnels

En comparant les modèles RAG avec les LLMs traditionnels, il devient évident que les approches RAG offrent des avantages distincts. Les modèles traditionnels fonctionnent souvent uniquement sur l'entrée fournie, ce qui conduit parfois à des sorties qui peuvent dévier ou contenir des erreurs.

Fiabilité des Sorties

En intégrant des connaissances externes, les modèles RAG peuvent fournir des sorties qui sont non seulement plus pertinentes mais aussi ancrées dans des infos vérifiées. Ça augmente la fiabilité du contenu généré, rendant les modèles RAG préférables dans des applications critiques.

Gestion des Changements de Distribution

Un avantage significatif des modèles RAG est leur capacité à gérer efficacement les changements de distribution. Les LLMs traditionnels peuvent peiner face à des contextes changeants, tandis que les modèles RAG continuent de fonctionner de manière fiable même lorsque les données d'entrée s'écartent de l'ensemble de calibration.

L'Importance des Échantillons de calibration

Pour assurer l'efficacité de notre cadre, les échantillons de calibration sont essentiels. Ces échantillons permettent au modèle d'apprendre à partir d'un ensemble de données représentatif, lui permettant d'atteindre des évaluations de risque efficaces.

Défis dans la Collecte des Échantillons de Calibration

Dans la pratique, la collecte d'échantillons de calibration pose des défis. Étant donné que les textes d'entrée peuvent provenir de diverses sources, il est vital de s'assurer qu'ils représentent fidèlement les conditions dans lesquelles le modèle opère. Ça nécessite une gestion et une sélection des données soigneuses.

Directions Futures pour la Recherche

Pour élargir l'applicabilité de notre cadre, de futures recherches devraient explorer des stratégies de calibration qui s'adaptent aux données temporelles et évoluent en réponse aux changements opérationnels. De plus, améliorer l'efficacité des modèles de recherche soutiendra encore plus les objectifs des cadres RAG.

Conclusion

En conclusion, notre étude met en lumière le potentiel des modèles RAG pour améliorer la fiabilité et la confiance dans les tâches de génération de langage. En fournissant un cadre complet pour évaluer les risques de génération, on pose les bases pour de futures avancées dans le domaine. Les modèles RAG offrent des bénéfices significatifs par rapport aux LLMs traditionnels, particulièrement dans des domaines critiques où la précision et la fiabilité sont primordiales. L'exploration continue de l'intégration des systèmes de recherche dans les modèles de langage ouvrira la voie à des applications plus efficaces dans divers domaines. Les résultats soulignent l'importance de la calibration et de l'adaptabilité, indiquant un avenir prometteur pour les approches RAG dans l'avancement des capacités de traitement du langage naturel.

Source originale

Titre: C-RAG: Certified Generation Risks for Retrieval-Augmented Language Models

Résumé: Despite the impressive capabilities of large language models (LLMs) across diverse applications, they still suffer from trustworthiness issues, such as hallucinations and misalignments. Retrieval-augmented language models (RAG) have been proposed to enhance the credibility of generations by grounding external knowledge, but the theoretical understandings of their generation risks remains unexplored. In this paper, we answer: 1) whether RAG can indeed lead to low generation risks, 2) how to provide provable guarantees on the generation risks of RAG and vanilla LLMs, and 3) what sufficient conditions enable RAG models to reduce generation risks. We propose C-RAG, the first framework to certify generation risks for RAG models. Specifically, we provide conformal risk analysis for RAG models and certify an upper confidence bound of generation risks, which we refer to as conformal generation risk. We also provide theoretical guarantees on conformal generation risks for general bounded risk functions under test distribution shifts. We prove that RAG achieves a lower conformal generation risk than that of a single LLM when the quality of the retrieval model and transformer is non-trivial. Our intensive empirical results demonstrate the soundness and tightness of our conformal generation risk guarantees across four widely-used NLP datasets on four state-of-the-art retrieval models.

Auteurs: Mintong Kang, Nezihe Merve Gürel, Ning Yu, Dawn Song, Bo Li

Dernière mise à jour: 2024-07-29 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2402.03181

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2402.03181

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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