Migliorare l'IA con la variabilità del feedback umano
Affrontare le diverse preferenze umane nei metodi di addestramento dell'IA.
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Indice
L'apprendimento per rinforzo da feedback umano (RLHF) è un metodo che aiuta a migliorare i sistemi di intelligenza artificiale (IA) utilizzando intuizioni dagli esseri umani. Questa tecnica è particolarmente utile per sintonizzare grandi modelli linguistici affinché si comportino in modi che si allineano con i valori umani. Di recente, il RLHF ha avuto grande successo in applicazioni come il fine-tuning di chatbot e strumenti di generazione di testo. Tuttavia, gran parte del lavoro in quest'area presume che tutte le preferenze umane siano simili e possano essere catturate da un solo Modello di Ricompensa. Questo articolo discute i problemi che sorgono quando le preferenze umane sono diverse e suggerisce due nuovi framework per gestire meglio queste differenze.
La sfida del feedback umano diversificato
Quando gli esseri umani forniscono feedback, le loro preferenze possono variare ampiamente. Questa diversità presenta due sfide principali. La prima sfida è legata ai dati che raccogliamo dagli individui. Il feedback di una sola persona potrebbe non essere sufficiente per formare una comprensione completa delle sue preferenze. La seconda sfida è trovare un modo per combinare diversi modelli di ricompensa in uno utilizzabile. Inoltre, se le persone sentono che il loro feedback potrebbe essere manipolato per vantaggi personali, potrebbero fornire risposte distorte o disoneste.
Ad esempio, in un sistema di valutazione online, alcuni utenti potrebbero dare valutazioni estreme per influenzare i punteggi complessivi verso ciò che pensano sia corretto. I metodi che proponiamo mirano a affrontare efficacemente questi problemi di feedback diversificato.
Framework proposti per RLHF
Per affrontare i problemi posti dal feedback umano diversificato, presentiamo due framework distinti. Il primo framework si concentra sulla personalizzazione, mirando a creare modelli di ricompensa unici per ogni utente. Il secondo framework enfatizza l'aggregazione delle preferenze, combinando varie ricompense in un modello unico che riflette l'input di un pubblico più ampio.
Framework basato sulla personalizzazione
In questa sezione, esploriamo come creare modelli di ricompensa personalizzati per diversi utenti. Ci concentriamo su due approcci principali: l'apprendimento della rappresentazione e il clustering. Ogni approccio ci aiuta a comprendere meglio le preferenze individuali degli utenti.
Apprendimento della rappresentazione: Nell'approccio dell'apprendimento della rappresentazione, presupponiamo che tutti gli utenti condividano alcuni punti in comune nelle loro preferenze. Possiamo modellare le preferenze di ciascun utente trovando una rappresentazione comune che colleghi il loro feedback. Questo metodo ci consente di creare un modello di ricompensa che cattura comunque le preferenze uniche di ciascun individuo.
Modello di ricompensa personalizzato: Questo modello è creato specificamente per ogni utente raccogliendo feedback da tutti gli utenti. Analizzando la rappresentazione comune, possiamo generare un modello di ricompensa su misura.
Modello di ricompensa basato sul clustering: Quando il feedback individuale è limitato, possiamo raggruppare utenti con preferenze simili in cluster. Invece di adattare un modello a ogni persona, sviluppiamo un modello di ricompensa che serve efficacemente ciascun cluster.
Framework basato sull'aggregazione delle preferenze: In questo framework, adottiamo un approccio diverso. Invece di concentrarci su modelli individuali, lavoriamo per combinare diversi modelli in un unico modello di ricompensa rappresentativo del gruppo. Questo può essere ottenuto attraverso:
- Aggregazione delle ricompense: Qui combiniamo varie funzioni di ricompensa degli utenti individuali, creando un modello unificato che rappresenta le preferenze del gruppo.
- Aggregazione probabilistica delle opinioni: In questo metodo, invece di fare affidamento su scelte binarie (ad esempio, scegliere una risposta rispetto a un'altra), gli utenti esprimono le loro preferenze in modo probabilistico. Questa configurazione consente un'espressione più sfumata di quanto gli piacciano diverse opzioni, rendendo il feedback più ricco e informativo.
Affrontare il problema del feedback disonesto
Una preoccupazione significativa è che gli utenti possano dare intenzionalmente feedback fuorviante. Questo è particolarmente vero se credono che le loro risposte possano influenzare il risultato complessivo a loro favore. Per affrontare questo, ci rifacciamo a concetti di design dei meccanismi.
Il design dei meccanismi si concentra sulla creazione di sistemi che incoraggiano gli utenti a essere veritieri nel loro feedback. Stabiliamo modelli di utilità per i rispondenti umani, motivandoli verso una segnalazione onesta. Implementando costi per la segnalazione non veritiera, possiamo assicurarci che il feedback umano sia più affidabile.
Validazione empirica dei framework
I nostri framework proposti sono stati messi alla prova utilizzando scenari del mondo reale. Abbiamo impostato esperimenti per vedere quanto bene le nostre tecniche si sono comportate nella pratica, concentrandoci specificamente su un compito di sintesi utilizzando feedback umano raccolto da vari utenti.
Dopo aver implementato i nostri metodi di personalizzazione e aggregazione, abbiamo confrontato le loro prestazioni rispetto agli approcci tradizionali di RLHF per valutarne l'efficacia. I risultati hanno indicato miglioramenti significativi, mostrando come modelli personalizzati basati sulle preferenze degli utenti producano risultati migliori.
Conclusione
L'apprendimento per rinforzo da feedback umano è uno strumento potente per migliorare l'IA. Tuttavia, diventa sempre più complicato quando il feedback umano è diversificato. Introducendo framework personalizzati e aggregati, forniamo nuovi modi per sfruttare efficacemente questa diversità. I nostri risultati suggeriscono che, con il giusto approccio, i sistemi di IA possono essere meglio allineati con i valori umani individuali, portando a interazioni più efficaci e significative.
Impatto sociale e lavoro futuro
Questo lavoro si concentra principalmente sulla comprensione del RLHF con feedback diversificato. Anche se non ci aspettiamo ripercussioni immediate, apre porte per un migliore allineamento dei sistemi di IA con i valori umani, migliorandone l'applicabilità e l'integrità.
Riconosciamo anche i limiti della nostra ricerca, in particolare negli sforzi computazionali e nell'ambito degli esperimenti. La ricerca futura potrebbe esplorare applicazioni più ampie di questi framework in diversi ambiti, convalidando ulteriormente la loro robustezza in vari compiti e gruppi di utenti.
Riconoscimenti
Vorremmo riconoscere i contributi fatti durante il processo di ricerca e siamo grati per le intuizioni fornite da tutti i coinvolti.
Tabella di notazione
Nel contesto del nostro lavoro, è essenziale chiarire alcuni termini utilizzati nel testo:
- Modello di ricompensa: Una rappresentazione di come un'IA interpreta le preferenze umane.
- Dati delle preferenze: Informazioni raccolte dagli utenti che riflettono i loro gusti e dispiaceri.
- Feedback probabilistico: Feedback che consente agli utenti di esprimere le proprie preferenze in modo più flessibile rispetto a semplici scelte binarie.
Titolo: RLHF from Heterogeneous Feedback via Personalization and Preference Aggregation
Estratto: Reinforcement learning from human feedback (RLHF) has been an effective technique for aligning AI systems with human values, with remarkable successes in fine-tuning large-language models recently. Most existing RLHF paradigms make the underlying assumption that human preferences are relatively homogeneous, and can be encoded by a single reward model. In this paper, we focus on addressing the issues due to the inherent heterogeneity in human preferences, as well as their potential strategic behavior in providing feedback. Specifically, we propose two frameworks to address heterogeneous human feedback in principled ways: personalization-based one and aggregation-based one. For the former, we propose two approaches based on representation learning and clustering, respectively, for learning multiple reward models that trades off the bias (due to preference heterogeneity) and variance (due to the use of fewer data for learning each model by personalization). We then establish sample complexity guarantees for both approaches. For the latter, we aim to adhere to the single-model framework, as already deployed in the current RLHF paradigm, by carefully aggregating diverse and truthful preferences from humans. We propose two approaches based on reward and preference aggregation, respectively: the former utilizes both utilitarianism and Leximin approaches to aggregate individual reward models, with sample complexity guarantees; the latter directly aggregates the human feedback in the form of probabilistic opinions. Under the probabilistic-opinion-feedback model, we also develop an approach to handle strategic human labelers who may bias and manipulate the aggregated preferences with untruthful feedback. Based on the ideas in mechanism design, our approach ensures truthful preference reporting, with the induced aggregation rule maximizing social welfare functions.
Autori: Chanwoo Park, Mingyang Liu, Dingwen Kong, Kaiqing Zhang, Asuman Ozdaglar
Ultimo aggiornamento: 2024-05-27 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://arxiv.org/abs/2405.00254
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2405.00254
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by-sa/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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