Simple Science

Scienza all'avanguardia spiegata semplicemente

# Informatica# Calcolo e linguaggio# Intelligenza artificiale# Basi di dati

Il Ruolo dei LLM vs. Tassonomie nell'Organizzazione della Conoscenza

Esaminando le capacità dei LLM rispetto alle tassonomie tradizionali.

― 5 leggere min


LLM vs. Tassonomie: UnoLLM vs. Tassonomie: UnoSguardo Più Vicinoai metodi tradizionali.Valutare l'efficacia dei LLM rispetto
Indice

I modelli di linguaggio di grandi dimensioni (LLM) hanno dimostrato di poter imparare tantissimo dai dati e rispondere a domande in linguaggio naturale. Questi modelli sono bravi con la Conoscenza generale, ma spesso fanno fatica con la conoscenza dettagliata e specifica. Questo ha portato molti a chiedersi se dovremmo sostituire i sistemi di conoscenza tradizionali, noti come tassonomie, con gli LLM.

Cosa sono le tassonomie?

Le tassonomie aiutano a organizzare la conoscenza in categorie. Offrono un modo chiaro per ordinare e capire le informazioni. Ad esempio, possono classificare animali, lingue o condizioni di salute in modo strutturato. Le tassonomie seguono tipicamente un formato ad albero, dove ogni categoria è un nodo. La categoria più ampia è in cima, e man mano che scendi, le categorie diventano più specifiche. Questa struttura è utile per cercare informazioni e capire le relazioni tra le diverse categorie.

L'ascesa dei modelli di linguaggio di grandi dimensioni

Recentemente, gli LLM come GPT-4 e Llama-2 hanno fatto progressi rapidi. Funzionano bene in varie applicazioni, tra cui rispondere a domande, trovare informazioni, riassumere notizie e altro. Nonostante il loro successo, alcuni studi evidenziano che gli LLM spesso non riescono a centrare il punto quando si tratta di conoscenza specifica o meno comune. Questo solleva una domanda importante: possono gli LLM sostituire completamente le tassonomie tradizionali nelle applicazioni reali?

Il nostro focus di ricerca

Per capire le capacità degli LLM riguardo alle tassonomie, abbiamo voluto scoprire se possono funzionare bene in quest'area. Ci siamo concentrati su tassonomie che vanno dalla conoscenza comune a campi specializzati. Abbiamo creato un nuovo benchmark, uno strumento per misurare le abilità degli LLM, per valutare le loro performance attraverso diversi livelli di tassonomie.

Costruire il benchmark

Abbiamo raccolto varie tassonomie da otto domini, tra cui shopping, salute, linguaggio e biologia. Ogni tassonomia copre una gamma di categorie e ci consente di vedere come si comportano gli LLM in contesti diversi. Ci siamo assicurat che queste tassonomie siano accessibili e comunemente usate.

Valutare i modelli

Abbiamo testato 18 diversi LLM, compresi modelli popolari come GPT-4 e Llama-2. Abbiamo esaminato quanto bene si comportavano in diversi scenari, come chiedere loro di identificare relazioni tra le categorie. Abbiamo progettato un set di domande per valutare la loro comprensione, concentrandoci su relazioni sia semplici che complesse.

Risultati chiave

  1. Conoscenza generale vs. specializzata: Gli LLM hanno ottenuto buoni risultati in generale quando si trattava di tassonomie comuni, come quelle relative allo shopping. Tuttavia, le loro performance sono diminuite quando si sono trovati di fronte a tassonomie specializzate, come quelle nei campi medico o informatico. Questo mostra che mentre gli LLM possono gestire la conoscenza semplice e quotidiana, fanno fatica con aree dettagliate e di nicchia.

  2. Performance nei vari livelli: Abbiamo scoperto che gli LLM tendono a fare meglio nei livelli più alti delle tassonomie (ad esempio, identificare categorie ampie) rispetto ai livelli più bassi, dove le informazioni diventano più specifiche. I modelli spesso hanno avuto difficoltà ad identificare con precisione le relazioni tra entità dettagliate vicino alla parte inferiore delle tassonomie.

  3. Tassi di errore: Mentre alcuni modelli fornivano costantemente risposte, altri erano più cauti e rispondevano con "Non lo so" invece di azzardare. È importante che i modelli conoscano i propri limiti ed evitino di fornire informazioni errate.

  4. Influenza del tipo di domanda: Anche il modo in cui erano formulate le domande ha influenzato le performance dei modelli. Quando usavamo domande a scelta multipla, gli LLM si comportavano meglio rispetto a domande aperte. Questo suggerisce che formulare le domande in un modo che fornisce contesto può aiutare a migliorare le loro risposte.

  5. Miglioramento con l'addestramento: I modelli che sono stati specificamente ottimizzati per determinati domini hanno mostrato Prestazioni migliori rispetto a quelli che non lo erano. Questo indica che un addestramento mirato può migliorare la comprensione di un LLM in un'area particolare.

Implicazioni per il futuro utilizzo

La nostra ricerca mette in evidenza il potenziale degli LLM ma anche i loro limiti. Per compiti di conoscenza generale, gli LLM possono essere sostituti adeguatamente dalle tassonomie. Possono aiutare in compiti come la ricerca di prodotti o domande generali. Tuttavia, per aree specializzate, le tassonomie tradizionali possono ancora essere necessarie a causa della profondità e dell'accuratezza che offrono.

Raccomandazioni per i professionisti

Per aziende e ricercatori, questo significa che un approccio misto potrebbe essere il migliore. Nei domini comuni, affidarsi agli LLM per compiti come la ricerca di entità potrebbe far risparmiare tempo e risorse. Nel frattempo, nei campi specializzati, è consigliabile continuare a utilizzare le tassonomie tradizionali per garantire affidabilità e accuratezza.

Il futuro delle tassonomie e degli LLM

Guardando al futuro, c'è l'opportunità di combinare i punti di forza sia degli LLM che delle tassonomie tradizionali. Un approccio ibrido potrebbe sfruttare l'efficienza degli LLM mantenendo l'affidabilità delle tassonomie. Ad esempio, categorie importanti potrebbero rimanere in una struttura tradizionale, mentre gli LLM potrebbero gestire interazioni più user-friendly e capacità di ricerca.

Conclusione

In sintesi, gli LLM hanno mostrato capacità promettenti nella comprensione e navigazione della conoscenza. Tuttavia, falliscono ancora in domini specializzati dove eccellono le tassonomie tradizionali. Un'integrazione riflessiva di entrambi i sistemi potrebbe portare a un miglioramento nell'organizzazione e nel recupero della conoscenza, a beneficio sia dei ricercatori che degli utenti quotidiani. Man mano che la tecnologia continua ad evolversi, esplorare modi innovativi per combinare i punti di forza degli LLM e delle tassonomie sarà un'area significativa per la ricerca futura.

In generale, mentre gli LLM possono aiutare nell'elaborazione e comprensione delle informazioni, non sono ancora completamente attrezzati per sostituire le tassonomie tradizionali, soprattutto in campi più complessi e specializzati.

Fonte originale

Titolo: Are Large Language Models a Good Replacement of Taxonomies?

Estratto: Large language models (LLMs) demonstrate an impressive ability to internalize knowledge and answer natural language questions. Although previous studies validate that LLMs perform well on general knowledge while presenting poor performance on long-tail nuanced knowledge, the community is still doubtful about whether the traditional knowledge graphs should be replaced by LLMs. In this paper, we ask if the schema of knowledge graph (i.e., taxonomy) is made obsolete by LLMs. Intuitively, LLMs should perform well on common taxonomies and at taxonomy levels that are common to people. Unfortunately, there lacks a comprehensive benchmark that evaluates the LLMs over a wide range of taxonomies from common to specialized domains and at levels from root to leaf so that we can draw a confident conclusion. To narrow the research gap, we constructed a novel taxonomy hierarchical structure discovery benchmark named TaxoGlimpse to evaluate the performance of LLMs over taxonomies. TaxoGlimpse covers ten representative taxonomies from common to specialized domains with in-depth experiments of different levels of entities in this taxonomy from root to leaf. Our comprehensive experiments of eighteen state-of-the-art LLMs under three prompting settings validate that LLMs can still not well capture the knowledge of specialized taxonomies and leaf-level entities.

Autori: Yushi Sun, Hao Xin, Kai Sun, Yifan Ethan Xu, Xiao Yang, Xin Luna Dong, Nan Tang, Lei Chen

Ultimo aggiornamento: 2024-06-20 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2406.11131

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2406.11131

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.

Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

Altro dagli autori

Articoli simili