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Migliorare i sistemi con il feedback umano

Questo documento parla di come migliorare l'apprendimento dai feedback umani imperfetti nei sistemi di raccomandazione.

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Indice

Imparare dai feedback umani è una parte fondamentale dei sistemi moderni, soprattutto in campi come le raccomandazioni personalizzate o il perfezionamento dei modelli. Però, spesso gli esseri umani non esprimono le loro preferenze in modo accurato. Questo documento esplora come migliorare l'apprendimento da questi feedback imperfetti.

L'importanza di imparare dai feedback

Quando i sistemi cercano di capire cosa piace alle persone, spesso si basano sui feedback forniti dagli utenti. Questo feedback può arrivare in diverse forme. Per esempio, agli utenti può essere chiesto di scegliere tra due opzioni, il che aiuta il sistema a capire le loro preferenze. Tuttavia, questo tipo di feedback può essere difettoso. Gli esseri umani non sempre sanno esattamente cosa preferiscono, e i loro giudizi possono essere influenzati da vari fattori come l'umore o malintesi.

Comprendere gli errori nel feedback

Gli errori nei feedback sono comuni. Non sono solo errori casuali; possono seguire modelli basati su come gli utenti interagiscono con il sistema. Quando gli utenti devono scegliere, potrebbero non selezionare l'opzione che preferiscono veramente. Invece, potrebbero scegliere in base a esperienze recenti o altri pregiudizi. Quindi, capire questi errori è fondamentale per progettare modelli di apprendimento migliori.

Il framework Dueling Bandit

Un approccio ben noto per imparare dai feedback è il framework dei Dueling Bandit. In questo setup, il sistema presenta due opzioni a un utente e impara in base a quale opzione l'utente preferisce. Il feedback da questo duello è informativo ma fornisce solo informazioni limitate. Le reali preferenze dell'utente non vengono rivelate direttamente; invece, il sistema deve inferirle dalla scelta dell'utente.

Corruzione nel feedback

Quando parliamo di corruzione nel feedback, intendiamo che il feedback fornito dagli utenti potrebbe non riflettere accuratamente le loro vere preferenze. Questo può succedere per vari motivi: magari l'utente era distratto, o non ha capito appieno le opzioni. Questo studio sottolinea l'importanza di tenere conto di tale corruzione nel feedback quando si progettano algoritmi.

Dueling Bandits con feedback corrotto

Questa ricerca estende il problema dei Dueling Bandit per includere l'idea di feedback corrotto. Modellando le imprecisioni nel feedback come una corruzione dell'utilità o delle preferenze dell'utente, possiamo creare algoritmi che sono più robusti contro questi errori. L'obiettivo è permettere ai sistemi di imparare in modo efficace nonostante informazioni imperfette.

Sviluppo di algoritmi

Questo documento presenta nuovi algoritmi progettati per gestire il feedback corrotto nel contesto dei Dueling Bandit. L'attenzione è rivolta a algoritmi che possono adattarsi a diversi livelli di corruzione senza bisogno di una conoscenza precisa della corruzione stessa.

Risultati chiave

Il risultato principale è che gli algoritmi basati sui gradienti possono regolare le loro prestazioni in base a quanto velocemente apprendono. Cambiando i tassi di apprendimento, questi algoritmi possono diventare più efficienti o più robusti, a seconda della situazione.

Applicazioni pratiche

Imparare dai feedback imperfetti degli utenti ha applicazioni nel mondo reale. Ad esempio, i sistemi utilizzati nello shopping online o nello streaming musicale possono beneficiare notevolmente di modelli migliori di feedback umano. Comprendendo come gli utenti interagiscono con questi sistemi, i progettisti possono migliorare le raccomandazioni e l'esperienza complessiva degli utenti.

Test e risultati

Gli algoritmi sviluppati sono stati testati su vari dataset, sia sintetici che reali. Gli esperimenti hanno mostrato che i sistemi potevano tollerare efficacemente diversi tipi di corruzione. I risultati hanno indicato che i nuovi algoritmi hanno superato significativamente i metodi precedenti.

Conclusione

Imparare dai feedback umani è vitale, ma è una sfida a causa delle imperfezioni nel feedback stesso. Concentrandosi su modelli che possono gestire dati corrotti, questa ricerca contribuisce a sistemi di apprendimento più robusti. I lavori futuri includono il miglioramento di questi algoritmi e l'esplorazione di altre aree in cui l'apprendimento dai feedback umani può essere migliorato.

Fonte originale

Titolo: Learning from Imperfect Human Feedback: a Tale from Corruption-Robust Dueling

Estratto: This paper studies Learning from Imperfect Human Feedback (LIHF), addressing the potential irrationality or imperfect perception when learning from comparative human feedback. Building on evidences that human's imperfection decays over time (i.e., humans learn to improve), we cast this problem as a concave-utility continuous-action dueling bandit but under a restricted form of corruption: i.e., the corruption scale is decaying over time as $t^{\rho-1}$ for some "imperfection rate" $\rho \in [0, 1]$. With $T$ as the total number of iterations, we establish a regret lower bound of $ \Omega(\max\{\sqrt{T}, T^{\rho}\}) $ for LIHF, even when $\rho$ is known. For the same setting, we develop the Robustified Stochastic Mirror Descent for Imperfect Dueling (RoSMID) algorithm, which achieves nearly optimal regret $\tilde{\mathcal{O}}(\max\{\sqrt{T}, T^{\rho}\})$. Core to our analysis is a novel framework for analyzing gradient-based algorithms for dueling bandit under corruption, and we demonstrate its general applicability by showing how this framework can be easily applied to obtain corruption-robust guarantees for other popular gradient-based dueling bandit algorithms. Our theoretical results are validated by extensive experiments.

Autori: Yuwei Cheng, Fan Yao, Xuefeng Liu, Haifeng Xu

Ultimo aggiornamento: 2024-10-14 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2405.11204

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2405.11204

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.

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