Valutare il bias nei modelli linguistici mascherati
Questo studio esamina i pregiudizi nei modelli di linguaggio mascherati e le loro implicazioni.
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Indice
- Capire i Pregiudizi nei Modelli Linguistici
- Che Cosa Sono i Modelli Linguistici Mascherati?
- Valutare i Pregiudizi negli MLM
- Set di Dati di Riferimento
- Metodologia
- Risultati e Scoperte
- Pregiudizi Religiosi e di Disabilità
- Pregiudizio di genere
- Confronto tra Diversi Metodi di Valutazione
- Riaddestramento e i Suoi Effetti
- Sensibilità a Diversi Set di Dati
- Affrontare i Pregiudizi nei Modelli Linguistici
- Raccomandazioni per la Ricerca Futura
- Importanza delle Considerazioni Etiche
- Conclusione
- Fonte originale
- Link di riferimento
I modelli linguistici sono strumenti usati in vari compiti legati all'elaborazione del linguaggio naturale (NLP). Possono aiutare con cose come capire il testo, tradurre lingue e generare risposte nei chatbot. Però, questi modelli a volte possono avere pregiudizi basati sui dati da cui apprendono. Questo documento esplora come possiamo valutare questi pregiudizi nei modelli linguistici mascherati (MLM), che sono un tipo di modello linguistico che prevede le parole mancanti nelle frasi.
Capire i Pregiudizi nei Modelli Linguistici
Il pregiudizio nei modelli linguistici si riferisce al trattamento o alla rappresentazione ingiusta di certi gruppi o idee. Questo può succedere quando il modello è addestrato su dati testuali che già contengono stereotipi o assunzioni negative. Quando questi modelli vengono usati in applicazioni reali, potrebbero inavvertitamente promuovere questi pregiudizi, portando a conseguenze dannose.
Che Cosa Sono i Modelli Linguistici Mascherati?
I modelli linguistici mascherati, come BERT e RoBERTa, sono progettati per prevedere parole mancanti nelle frasi. Fanno questo guardando il contesto delle parole attorno a quelle mancanti. Per esempio, nella frase “Il gatto è seduto sul ___,” il modello potrebbe essere in grado di prevedere che la parola mancante è “tappeto.” Questi modelli usano algoritmi complessi per generare rappresentazioni delle parole che considerano tutto il contesto della frase.
Valutare i Pregiudizi negli MLM
In questo studio, ci concentriamo su come misurare i pregiudizi in questi MLM. Lo facciamo esaminando quanto bene questi modelli prevedono parole in frasi che contengono linguaggio pregiudizievole rispetto a frasi che non lo fanno. Usiamo vari Set di dati che includono frasi con linguaggio sia pregiudizievole che neutro per condurre la nostra analisi.
Set di Dati di Riferimento
Per valutare i pregiudizi, usiamo due set di dati principali. Il primo set include frasi che sono pregiudizievoli nei confronti di gruppi socialmente avvantaggiati e svantaggiati. Questo set è utile per capire come questi modelli rispondono a diversi tipi di pregiudizi. Il secondo set di dati include frasi che esemplificano varie forme di pregiudizio, come il pregiudizio razziale o di genere. Analizzando le previsioni dei modelli su questi set di dati, possiamo valutare i loro pregiudizi.
Metodologia
Il nostro approccio coinvolge più passaggi, che includono il riaddestramento degli MLM con i nostri set di dati e il test delle loro capacità di prevedere frasi pregiudizievoli rispetto a quelle neutre. Usiamo anche metriche specifiche per quantificare i pregiudizi incorporati nei modelli linguistici. Queste metriche ci aiutano a determinare quanto pregiudizio esista nelle previsioni del modello.
Risultati e Scoperte
Dopo aver condotto la nostra analisi, abbiamo trovato diversi risultati chiave relativi ai pregiudizi negli MLM. In generale, è stato dimostrato che i modelli mostrano diversi livelli di pregiudizio a seconda del set di dati usato per la valutazione. Abbiamo anche notato che certi pregiudizi erano più pronunciati di altri.
Pregiudizi Religiosi e di Disabilità
Nelle nostre scoperte, abbiamo osservato una presenza significativa di pregiudizi legati alla religione e alla disabilità in tutti gli MLM valutati. Questo indica che i modelli possono portare stereotipi o rappresentazioni negative di individui all'interno di questi gruppi.
Pregiudizio di genere
È interessante notare che il pregiudizio di genere sembrava essere meno significativo rispetto ai pregiudizi religiosi e di disabilità. Questo suggerisce che, mentre ci sono ancora alcuni pregiudizi presenti, potrebbero non essere così profondamente radicati nei modelli come quelli visti con altri tipi.
Confronto tra Diversi Metodi di Valutazione
Abbiamo anche confrontato i nostri metodi di valutazione con altri che sono stati precedentemente stabiliti. Le nostre misure hanno costantemente mostrato un accordo più forte con le valutazioni umane di pregiudizio, indicando che i nostri metodi forniscono una valutazione più accurata dei pregiudizi presenti negli MLM.
Riaddestramento e i Suoi Effetti
Un aspetto importante del nostro studio è stata la valutazione dei pregiudizi prima e dopo il riaddestramento degli MLM su set di dati specifici. Questo ci ha permesso di vedere come i pregiudizi dei modelli potessero cambiare in base al tipo di dati a cui erano esposti durante il riaddestramento.
Sensibilità a Diversi Set di Dati
Quando abbiamo riaddestrato i modelli con dati che contenevano frasi preguidizievoli nei confronti di gruppi svantaggiati, abbiamo osservato un aumento notevole dei pregiudizi dei modelli contro questi gruppi in seguito. Questo indica che i dati di addestramento giocano un ruolo critico nel plasmare i pregiudizi presenti nei modelli linguistici.
Affrontare i Pregiudizi nei Modelli Linguistici
Data la preoccupante presenza di pregiudizi osservati negli MLM, è essenziale considerare come questi modelli possano essere migliorati. Affrontare i pregiudizi nei modelli linguistici è importante non solo per le loro prestazioni nei compiti, ma anche per le implicazioni etiche del loro uso nella società.
Raccomandazioni per la Ricerca Futura
I futuri studi dovrebbero concentrarsi sullo sviluppo di strategie per ridurre i pregiudizi negli MLM. Questo include la creazione di set di dati più bilanciati che rappresentino prospettive diverse e lavorare attivamente per disprejudicare i modelli linguistici durante il processo di addestramento.
Importanza delle Considerazioni Etiche
Man mano che i modelli linguistici diventano più integrati nella vita quotidiana, capire e mitigare i pregiudizi è cruciale. Il potenziale di questi modelli di influenzare negativamente i gruppi marginalizzati non può essere trascurato. Pertanto, i ricercatori e i praticanti devono considerare le implicazioni etiche quando implementano modelli linguistici in scenari reali.
Conclusione
In sintesi, la nostra analisi dei modelli linguistici mascherati rivela preoccupazioni significative riguardo ai pregiudizi incorporati in questi modelli. Valutando le loro prestazioni su set di dati specifici e riaddestrandoli, abbiamo messo in evidenza come diverse forme di pregiudizio possano manifestarsi. Andando avanti, affrontare questi pregiudizi sarà fondamentale per garantire che i modelli linguistici operino in modo giusto e accurato. Le nostre scoperte sottolineano la necessità di continua vigilanza e miglioramento nel campo dell'elaborazione del linguaggio naturale.
Titolo: Measuring Social Biases in Masked Language Models by Proxy of Prediction Quality
Estratto: Innovative transformer-based language models produce contextually-aware token embeddings and have achieved state-of-the-art performance for a variety of natural language tasks, but have been shown to encode unwanted biases for downstream applications. In this paper, we evaluate the social biases encoded by transformers trained with the masked language modeling objective using proposed proxy functions within an iterative masking experiment to measure the quality of transformer models' predictions, and assess the preference of MLMs towards disadvantaged and advantaged groups. We compare bias estimations with those produced by other evaluation methods using benchmark datasets and assess their alignment with human annotated biases. We find relatively high religious and disability biases across considered MLMs and low gender bias in one dataset relative to another. We extend on previous work by evaluating social biases introduced after retraining an MLM under the masked language modeling objective, and find that proposed measures produce more accurate estimations of biases introduced by retraining MLMs than others based on relative preference for biased sentences between models.
Autori: Rahul Zalkikar, Kanchan Chandra
Ultimo aggiornamento: 2024-12-19 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://arxiv.org/abs/2402.13954
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2402.13954
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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