I rischi delle allucinazioni nell'AI sanitaria
Esplorare come i modelli linguistici di grandi dimensioni possano fuorviare gli utenti nei consigli medici.
Vibhor Agarwal, Yiqiao Jin, Mohit Chandra, Munmun De Choudhury, Srijan Kumar, Nishanth Sastry
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Indice
- Importanza dello Studio
- Cosa Sono le Allucinazioni?
- Costruzione del Dataset
- Valutazione della Rilevazione delle Allucinazioni
- Risultati della Valutazione
- Migliorare la Rilevazione con l’Insight degli Esperti
- Approccio Esperto-Incluso
- Cosa Significa Questa Ricerca
- Direzioni Future
- Considerazioni Etiche
- Conclusione
- Fonte originale
- Link di riferimento
I modelli linguistici di grandi dimensioni (LLMs) possono generare testi simili a quelli umani e sono usati in vari settori, anche in sanità. Tuttavia, a volte producono risposte che sembrano valide ma non sono veritiere. Questo problema è noto come allucinazione. Con l’uso crescente degli LLM nei chatbot per domande legate alla salute, è fondamentale capire i rischi di queste Allucinazioni, soprattutto visto che molti si affidano a questi sistemi per consigli medici.
Importanza dello Studio
In questo studio, investigiamo quanto spesso e in che modo gli LLM allucinano quando rispondono a domande sanitarie reali. Abbiamo creato un dataset unico focalizzato specificamente su richieste sanitarie e le risposte allucinate correlate degli LLM. La nostra ricerca mira a fare luce sui tipi di allucinazioni e su chi è più probabile che cada in queste: persone comuni o Esperti medici.
Cosa Sono le Allucinazioni?
Le allucinazioni nel contesto degli LLM si riferiscono a quando le risposte generate sono sbagliate o fuorvianti. Per le domande sanitarie, queste allucinazioni possono essere particolarmente pericolose poiché possono portare a decisioni sbagliate sulla salute degli utenti. Classifichiamo le allucinazioni in tre tipi principali:
- Allucinazione Contraddittoria ai Fatti: Si verifica quando la risposta contraddice fatti ben stabiliti.
- Allucinazione Contraddittoria all’Input: Questo tipo contrasta con la domanda originale dell’utente.
- Allucinazione Contraddittoria al Contesto: Si verifica quando la risposta è incoerente con se stessa.
Costruzione del Dataset
Per capire come gli LLM gestiscono domande sanitarie reali, abbiamo raccolto un dataset da varie fonti affidabili. Questo dataset include domande reali da utenti, che vanno da richieste comuni a preoccupazioni mediche più specializzate. Abbiamo garantito un mix di domande sia da persone comuni che da esperti medici per riflettere prospettive e livelli di comprensione diversi.
Abbiamo usato gli LLM per generare risposte che includevano allucinazioni basate sui nostri tre tipi. Ogni risposta generata è stata poi etichettata secondo il tipo di allucinazione che rappresentava.
Valutazione della Rilevazione delle Allucinazioni
Per misurare l’efficacia della rilevazione delle allucinazioni, abbiamo utilizzato tre gruppi di valutatori: LLM, esperti medici e persone comuni senza background sanitario. Confrontando le loro valutazioni, abbiamo mirato a identificare chi è più probabile che venga ingannato da informazioni allucinate.
Risultati della Valutazione
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LLM vs. Esperti: I nostri risultati hanno indicato che gli LLM generalmente performano molto peggio rispetto agli esperti medici nella rilevazione delle allucinazioni. In molti casi, gli LLM non erano nemmeno migliori delle persone comuni.
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Vulnerabilità delle Persone Comuni: Le persone comuni mostravano una maggiore tendenza a fidarsi delle risposte degli LLM, spesso non notando quando una risposta era allucinata. Questa vulnerabilità solleva seri problemi di sicurezza, specialmente quando le persone cercano consigli sulla salute.
Migliorare la Rilevazione con l’Insight degli Esperti
Date le lacune degli LLM nella rilevazione delle allucinazioni, abbiamo implementato un approccio innovativo incorporando il ragionamento degli esperti nel processo di valutazione. Sfruttando la conoscenza degli esperti medici, abbiamo mirato a migliorare la capacità degli LLM di identificare le allucinazioni.
Approccio Esperto-Incluso
Questo metodo prevede l'uso del feedback degli esperti per influenzare positivamente le risposte degli LLM. Includendo gli approfondimenti degli esperti nei prompt per gli LLM, abbiamo osservato miglioramenti significativi nella rilevazione delle allucinazioni. Questa integrazione consente agli LLM di generare risposte più accurate e riduce il rischio di informazioni fuorvianti.
Cosa Significa Questa Ricerca
I risultati del nostro studio evidenziano un'importante lacuna nell'uso degli LLM in sanità. Anche se questi modelli possono fornire risposte rapide e apparentemente affidabili, il loro potenziale di generare informazioni allucinate pone rischi in contesti medici. Riconoscendo questo, diventa essenziale implementare misure che garantiscano la sicurezza degli utenti.
Direzioni Future
Per migliorare ulteriormente l'affidabilità degli LLM nei contesti sanitari, raccomandiamo le seguenti direzioni di ricerca future:
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Miglioramento dei Meccanismi di Feedback: Stabilire modi affinché gli LLM possano apprendere continuamente dal feedback degli esperti durante le interazioni, assicurandosi che affinino i loro output nel tempo.
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Supporto Multilingue: Indagare su come si verificano le allucinazioni in lingue diverse dall'inglese e adattare gli LLM per gestire efficacemente lingue diverse.
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Combinare Approcci: Sviluppare sistemi ibridi che uniscano le capacità degli LLM con database di conoscenze mediche consolidate per verificare le informazioni prima di presentarle agli utenti.
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Studi a Lungo Termine: Condurre studi su periodi più lunghi per monitorare come gli LLM si adattano e cambiano nei loro tassi di allucinazione con l'esposizione a nuove informazioni o a una formazione avanzata.
Considerazioni Etiche
Nello sviluppare il dataset, ci siamo assicurati che gli standard etici fossero rispettati e che i valutatori esperti fornissero il loro consenso informato. Siamo impegnati a condividere il nostro dataset e i nostri risultati con la comunità di ricerca per incoraggiare ulteriori esplorazioni di questo problema critico.
Conclusione
La nostra esplorazione delle allucinazioni degli LLM in risposta a domande sanitarie sottolinea un bisogno urgente di capire e mitigare i rischi associati alle informazioni fuorvianti fornite da questi sistemi. Anche se gli LLM mostrano capacità notevoli nel generare testo, le loro limitazioni nei contesti medici sono evidenti. Man mano che diventano sempre più integrati nella sanità quotidiana, è fondamentale dare priorità alla sicurezza degli utenti e all'accuratezza delle informazioni fornite. Gli sforzi futuri devono concentrarsi sul miglioramento di questi sistemi, garantendo che servano come strumenti affidabili per chi cerca consigli sulla salute.
Titolo: MedHalu: Hallucinations in Responses to Healthcare Queries by Large Language Models
Estratto: The remarkable capabilities of large language models (LLMs) in language understanding and generation have not rendered them immune to hallucinations. LLMs can still generate plausible-sounding but factually incorrect or fabricated information. As LLM-empowered chatbots become popular, laypeople may frequently ask health-related queries and risk falling victim to these LLM hallucinations, resulting in various societal and healthcare implications. In this work, we conduct a pioneering study of hallucinations in LLM-generated responses to real-world healthcare queries from patients. We propose MedHalu, a carefully crafted first-of-its-kind medical hallucination dataset with a diverse range of health-related topics and the corresponding hallucinated responses from LLMs with labeled hallucination types and hallucinated text spans. We also introduce MedHaluDetect framework to evaluate capabilities of various LLMs in detecting hallucinations. We also employ three groups of evaluators -- medical experts, LLMs, and laypeople -- to study who are more vulnerable to these medical hallucinations. We find that LLMs are much worse than the experts. They also perform no better than laypeople and even worse in few cases in detecting hallucinations. To fill this gap, we propose expert-in-the-loop approach to improve hallucination detection through LLMs by infusing expert reasoning. We observe significant performance gains for all the LLMs with an average macro-F1 improvement of 6.3 percentage points for GPT-4.
Autori: Vibhor Agarwal, Yiqiao Jin, Mohit Chandra, Munmun De Choudhury, Srijan Kumar, Nishanth Sastry
Ultimo aggiornamento: 2024-09-28 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://arxiv.org/abs/2409.19492
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2409.19492
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.
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