Explications automatisées pour l'amélioration des modèles de langage
Un nouveau cadre génère des explications pour améliorer la performance des modèles de langage sans effort humain.
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Table des matières
Les modèles de langage ont prouvé qu'ils pouvaient gérer des tâches complexes plutôt bien. Cependant, les amener à mieux performer, surtout en matière de raisonnement ou de compréhension des langues, reste un gros défi. Une manière de les aider à s'améliorer est de leur donner des explications courtes ou des raisons avec les tâches. Ces explications peuvent aider les modèles à prendre de meilleures décisions. Mais demander aux humains d'écrire ces explications à chaque fois n'est pas pratique, car ça prend trop de temps et d'effort.
Dans cet article, on va voir un nouveau cadre qui peut automatiquement créer ces explications. En utilisant des méthodes qui expliquent comment les modèles prennent leurs décisions, on peut donner à ces modèles des indices utiles pour corriger leurs erreurs. Notre objectif principal est de voir si on peut améliorer les performances des modèles de langue sans avoir besoin d'aide humaine pour les explications.
Le besoin de modèles de langue meilleurs
Ces dernières années, on a vu une croissance rapide des capacités des modèles de langage. Ces modèles peuvent non seulement réaliser les tâches pour lesquelles ils sont formés, mais aussi s'adapter rapidement à de nouvelles tâches. Cela se fait souvent par un méthode appelée apprentissage in-context, où les modèles apprennent juste à partir de quelques exemples fournis pendant les tests.
Bien que l'apprentissage in-context ait ouvert de nouvelles possibilités, de nombreux modèles ont encore du mal avec des tâches impliquant un raisonnement profond ou une compréhension complexe. Pour aider ces modèles, les chercheurs ont constaté que l'inclusion d'explications écrites par des humains pendant les tests pouvait améliorer les performances. Cependant, cette solution a ses inconvénients, principalement le besoin d'effort humain, ce qui limite son utilisation dans de nombreuses situations.
Défis des explications annotées par des humains
Utiliser des explications annotées par des humains peut poser des problèmes. Un problème principal est qu'elles peuvent introduire des biais qui n'aident pas le modèle à atteindre ses objectifs. Ces biais interfèrent parfois avec la capacité du modèle à comprendre la tâche. De plus, compter sur les humains pour écrire ces explications rend le processus moins évolutif, étant donné qu'il y a un nombre énorme de tâches que les modèles doivent gérer.
La dépendance actuelle à l'input humain entraîne également un manque de cohérence et peut nuire aux performances dans certains scénarios. Il est donc crucial de trouver un moyen d'automatiser la Génération d'explications tout en évitant ces pièges.
Cadre proposé
Pour traiter ces problèmes, on propose un nouveau cadre qui génère automatiquement des explications. Ce cadre utilise des modèles de langage plus petits, plus faciles à manipuler, pour créer des explications sans avoir besoin d'input humain.
Le cadre se compose d'un processus en quatre étapes :
Sélection du modèle : On choisit un modèle de langue plus petit qui est plus simple à gérer en termes de calcul. Ce modèle plus petit va aider à générer des explications qui influenceront le modèle plus grand.
Identification des échantillons : On regarde le lot de validation pour trouver des exemples que le modèle plus petit a mal classés avec une grande confiance. Ça veut dire qu'on veut se concentrer seulement sur les erreurs que le modèle est sûr d'avoir faites.
Génération d'explications : Pour les exemples mal classés sélectionnés, on utilise des techniques méthodologiques pour obtenir des explications sur pourquoi le modèle a pris certaines décisions. Ça nous aide à comprendre ce que le modèle considérait comme important.
Construction des invites : Enfin, on assemble les exemples sélectionnés, leurs explications et les bonnes réponses dans une invite finale. Cette invite est donnée au modèle plus grand pour l'aider à faire de meilleures prédictions.
À travers ce processus, on peut améliorer la performance des modèles en générant automatiquement des idées qui aident à guider leurs prédictions.
Évaluation expérimentale
Pour évaluer notre cadre, on l'a testé sur une variété de tâches réelles. Ces tâches incluaient l'identification du sarcasme, la compréhension de la causalité et la distinction entre des arguments solides et défaillants.
On a comparé la performance de notre méthode avec d'autres approches standards. Les résultats ont montré que notre cadre pouvait améliorer la précision des prédictions de 10 à 25 % selon les différentes tâches. Cela indique que l'utilisation d'explications automatisées était efficace pour améliorer la performance du modèle par rapport à une simple méthode d'incitation traditionnelle.
Avantages du cadre proposé
L'avantage clé de notre cadre réside dans sa capacité à automatiser le processus de génération de raisons. Ça élimine le besoin d'implication humaine, rendant le tout plus évolutif et efficace. En utilisant des modèles plus petits pour créer des explications, le cadre peut fonctionner plus efficacement, nécessitant moins de puissance de calcul.
De plus, les résultats de nos expériences montrent que les explications générées par notre cadre peuvent traiter certains des biais et incohérences qui apparaissent avec des raisons annotées par des humains. Ça indique que le modèle peut devenir plus fiable au fil du temps en apprenant à utiliser efficacement les explications générées.
Travaux connexes
Au fil des ans, plusieurs modèles de langage ont été développés avec des succès variés en matière de gestion des tâches complexes. Bien que le fine-tuning de ces modèles sur des ensembles de données spécifiques ait montré des résultats prometteurs, les coûts computationnels sont souvent élevés.
Les innovations en apprentissage in-context ont permis aux modèles de s'adapter à de nouvelles tâches sans avoir besoin d'une réentraînement exhaustif. Ça a ouvert la porte à de nouvelles explorations sur la façon dont différents inputs et formes affectent la performance du modèle.
Les explications post hoc ont gagné en pertinence au fur et à mesure que les modèles de langue sont devenus plus complexes. Ces explications aident à éclairer les processus décisionnels de ces modèles et ont montré un potentiel pour identifier les domaines où un modèle pourrait se tromper.
Cependant, l'exploration de ces méthodes d'explication pour améliorer la performance a été relativement limitée. Notre travail vise à combler cette lacune en enquêtant sur comment les explications post hoc peuvent servir d'outils pour améliorer les modèles de langage.
Étapes du cadre expliquées
Étape 1 : Sélection du modèle
Dans cette étape initiale, on choisit un modèle plus petit pour générer des explications. L'objectif est de sélectionner un modèle qui est gérable en termes de ressources computationnelles. Ce modèle plus petit, souvent appelé modèle proxy, servira de base à la production des explications nécessaires sans le lourd fardeau que portent les modèles plus grands.
Sélectionner un modèle pré-entraîné nous permet de sauter des étapes d'entraînement coûteuses. Cela signifie qu'on peut directement utiliser des modèles qui ont déjà montré de bonnes performances sur diverses tâches, maximisant ainsi l'efficacité et l'efficacité.
Étape 2 : Identification des échantillons
La deuxième étape se concentre sur la recherche d'échantillons mal classés dans un jeu de validation. En identifiant les cas où le modèle plus petit s'est trompé, on peut cibler ces cas qui offrent le plus de potentiel d'amélioration.
Le score de confiance de malclassification (MCS) est utilisé ici pour évaluer le degré de malclassification. Ce score nous aide à classer et à sélectionner les instances les plus significatives qui pourraient fournir les meilleures idées correctives.
Étape 3 : Génération d'explications
Ensuite, on génère des explications pour chaque échantillon sélectionné en utilisant diverses techniques. Ces méthodes aident à quantifier comment chaque partie de l'input contribue aux prédictions du modèle.
En examinant les contributions des tokens individuels, on peut mieux comprendre les forces et les faiblesses du processus décisionnel du modèle. Les mots clés identifiés durant cette étape serviront d'indices pour le modèle plus grand.
Étape 4 : Construction des invites
Dans la dernière étape, on crée des invites complètes qui incorporent l'input original, ses explications et la bonne réponse. Cette fusion d'informations est conçue pour fournir au modèle plus grand le contexte dont il a besoin pour améliorer sa prise de décision pour des tâches similaires.
Cette étape est essentielle, car elle relie directement tous les efforts précédents dans une structure d'input cohérente que le modèle plus grand peut utiliser efficacement.
Résultats et conclusions
Dans nos expériences, on a constaté que l'utilisation du cadre proposé a conduit à des améliorations significatives de performance. Sur une gamme de tâches, les modèles qui utilisaient des explications automatisées ont mieux performé que ceux utilisant des méthodes standards.
En particulier, les modèles ont atteint des résultats à la pointe de la technologie dans des tâches liées à la détection du sarcasme et à la causalité. Les résultats ont indiqué que le cadre aide non seulement le modèle à faire des prédictions correctes, mais améliore également sa compréhension des tâches linguistiques complexes.
Cela souligne l'importance d'utiliser des explications générées automatiquement pour renforcer la performance du modèle sans nécessiter une forte implication humaine.
Conclusion
Notre cadre démontre le potentiel d'utiliser des explications post hoc automatisées pour améliorer la performance des modèles de langage. En atténuant le besoin de raisons annotées par des humains, on peut créer un processus plus évolutif et efficace pour améliorer ces modèles.
Au fur et à mesure que les modèles de langage continuent d'être utilisés dans diverses applications, la capacité à générer des explications efficaces sera cruciale. Cette capacité augmente non seulement leur performance sur des tâches spécifiques, mais fournit également une compréhension plus profonde de leur fonctionnement.
Dans le futur, une exploration plus poussée de cette méthode pourrait aider à faire avancer le domaine du traitement et de la compréhension du langage, rendant possible de s'attaquer à des tâches encore plus complexes avec plus de précision et de fiabilité.
Limitations et travaux futurs
Bien que notre cadre montre des promesses, il y a encore des limitations à considérer. La qualité des explications générées peut varier, et il y a des recherches en cours nécessaires pour garantir la robustesse de ces méthodes. De plus, même si les raisons automatisées réduisent la dépendance humaine, des problèmes liés aux biais dans les modèles de langage restent préoccupants.
Les travaux futurs se concentreront sur le traitement de ces limitations en affinant le processus de génération de raisons, en expérimentant avec différents modèles et en améliorant encore l'efficacité du cadre. En fin de compte, l'objectif est de créer des modèles de langue qui non seulement apprennent efficacement, mais fournissent également des résultats fiables dans des applications réelles.
En utilisant des approches automatiques pour la génération d'explications, on pave la voie vers un avenir plus efficace et efficace dans l'entraînement et l'application des modèles de langage, permettant une utilisation plus large dans des domaines allant de l'éducation aux services clients, la santé, et au-delà.
Titre: Post Hoc Explanations of Language Models Can Improve Language Models
Résumé: Large Language Models (LLMs) have demonstrated remarkable capabilities in performing complex tasks. Moreover, recent research has shown that incorporating human-annotated rationales (e.g., Chain-of-Thought prompting) during in-context learning can significantly enhance the performance of these models, particularly on tasks that require reasoning capabilities. However, incorporating such rationales poses challenges in terms of scalability as this requires a high degree of human involvement. In this work, we present a novel framework, Amplifying Model Performance by Leveraging In-Context Learning with Post Hoc Explanations (AMPLIFY), which addresses the aforementioned challenges by automating the process of rationale generation. To this end, we leverage post hoc explanation methods which output attribution scores (explanations) capturing the influence of each of the input features on model predictions. More specifically, we construct automated natural language rationales that embed insights from post hoc explanations to provide corrective signals to LLMs. Extensive experimentation with real-world datasets demonstrates that our framework, AMPLIFY, leads to prediction accuracy improvements of about 10-25% over a wide range of tasks, including those where prior approaches which rely on human-annotated rationales such as Chain-of-Thought prompting fall short. Our work makes one of the first attempts at highlighting the potential of post hoc explanations as valuable tools for enhancing the effectiveness of LLMs. Furthermore, we conduct additional empirical analyses and ablation studies to demonstrate the impact of each of the components of AMPLIFY, which, in turn, leads to critical insights for refining in-context learning.
Auteurs: Satyapriya Krishna, Jiaqi Ma, Dylan Slack, Asma Ghandeharioun, Sameer Singh, Himabindu Lakkaraju
Dernière mise à jour: 2023-12-07 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2305.11426
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2305.11426
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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Liens de référence
- https://ctan.org/pkg/amssymb
- https://ctan.org/pkg/pifont
- https://www.neurips.cc/
- https://mirrors.ctan.org/macros/latex/contrib/natbib/natnotes.pdf
- https://www.ctan.org/pkg/booktabs
- https://tex.stackexchange.com/questions/503/why-is-preferable-to
- https://tex.stackexchange.com/questions/40492/what-are-the-differences-between-align-equation-and-displaymath
- https://mirrors.ctan.org/macros/latex/required/graphics/grfguide.pdf
- https://neurips.cc/Conferences/2023/PaperInformation/FundingDisclosure