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大規模言語モデルの人口多様性を表現する限界

LLMが研究でどうやって人種的アイデンティティを誤って表現したり、単純化したりするかを調べる。

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LLMとアイデンティティのLLMとアイデンティティの誤表現現できない問題を調べる。LLMが多様なアイデンティティを正確に表
目次

大規模言語モデル(LLM)は、どんどん能力が向上して人気も出てきてるね。今じゃユーザーテストや社会科学の研究、そして人間の関与が必要だった色んな作業に使われてる。従来、研究では多様で代表的なサンプルを見つけることが結果の正確性を確保するためにめっちゃ重要だったんだ。LLMが人間の参加者の代わりに効果的に使われるためには、性別や人種みたいなさまざまな社会的アイデンティティが人々の見解にどう影響するかを理解しなきゃいけない。

でも、現在のLLMのトレーニング方法には大きな限界があって、それが色んなデモグラフィックグループの視点を正確に反映する能力に影響を与えてる。この文章では、4つの異なるLLMに対する人間の参加者を使った研究に基づいて、これらの限界を議論してるよ。

言語モデルの限界

デモグラフィックグループの誤表現

最初の限界は、LLMが異なるデモグラフィックグループの視点をしばしば誤って表現することだね。彼らは本当にそのグループの声を反映するんじゃなくて、外部の人の視点を模倣しがちなんだ。これは、LLMのトレーニングデータが主にオンラインのテキストから集められていて、そこでは人のデモグラフィックアイデンティティと書かれたコンテンツがほとんど結びついてないから起こる。

例えば、視覚障害を持つ人の見解をLLMに表現させると、外部の人がその体験をどう捉えてるかに合わせた応答が生成されることが多く、本物のそのグループの声とはかけ離れたものになることがある。こうした誤表現は有害なステレオタイプを生み出しかねず、周縁化されたグループの実際の体験を正確に捉えることができない。

グループアイデンティティの平坦化

次の限界は、LLMがデモグラフィックグループの表現を平坦化しがちなことだよ。LLMが応答を生成するとき、よくグループ内の多様な視点を反映しないことが多い。例えば、LLMは女性や特定の人種背景を持つ人々の間の違いを過小評価しがちなんだ。

このニュアンスの欠如は、これらのグループ内の個人の独自の体験を消し去ることにつながる。特に歴史的に周縁化された集団にとっては、こうした一面的な表現は非常に有害だね。彼らの体験の豊かさを理解するのが難しくなって、有害なステレオタイプを助長することになる。

アイデンティティの本質化

もう一つの問題は、アイデンティティの本質化だ。LLMがアイデンティティラベルで促されたとき、時々複雑なアイデンティティを固定的な特性に還元しちゃうことがある。つまり、個人を過度に単純化したりステレオタイプ的に描写したりすることがあるんだ。例えば、LLMに黒人女性として応答させると、一般的なステレオタイプに基づいた応答を生成してしまうかもしれない。

たとえ応答の多様性を増やそうとしても、そのアプローチは特定のグループに所属することの意味についての厳格な考えを無意識に強化することがあるから、色んな人々についての偏見や誤解を生み出す可能性があるんだ。

歴史的文脈と影響

これらの限界は、LLMを使用した研究を理解し実施する際に深刻な影響を及ぼす。LLMのトレーニングの仕方は技術的な懸念だけじゃなく、周縁化されたグループに対する差別の広い歴史とも関わってる。彼らを誤って描写したり、アイデンティティを平坦化したり、体験を本質化したりすることで、LLMはテクノロジーが関与する前から存在していた有害なパターンを繰り返すリスクがあるんだ。

歴史的に、周縁化された声はメディア表現から学術研究に至るまで、さまざまな文脈で抑圧されたり誤って表現されたりしてきた。LLMのような技術を進めるにあたって、この歴史の重みとそれが現在の実践にどう影響するかを考えることがめっちゃ大事だよ。

責任ある使用のための提案

交換シナリオでの注意

ここで話した限界を踏まえて、LLMを人間の参加者の代わりに使うシナリオでは注意が必要だね。LLMは貴重な洞察を提供できるけど、デモグラフィック視点を正確に捉えられない短所があるから、特にアイデンティティが重要な敏感な分野では適切な代替にはならないかもしれない。

人間の入力の補完

人間の参加者を完全に代替する代わりに、LLMは補完的に使った方がいいかも。例えば、パイロット研究や探索的な研究では、LLMが初期アイデアやドラフトの応答を生成して、それを実際の人間の参加者の入力で改良することができる。このアプローチは、一部の害を軽減しつつ、LLMの能力を活かす手助けになるよ。

代替手法の使用

LLMの悪影響を減らすために、研究者は広いアイデンティティラベルの代わりにアイデンティティでコーディングされた名前で促す技術を使えるね。例えば、アイデンティティに結びついた特定の名前を使うと、より本物の表現が得られるかもしれない。同様に、モデルの「温度」設定を調整することで、応答の多様性を高めて、生成されるコンテンツの豊かさを改善できるかもしれない。

研究方法論

研究デザイン

この研究では、さまざまなデモグラフィックアイデンティティにわたる人間の応答とLLMの出力を比較するために、広範な人間研究が行われたよ。異なるバックグラウンドを代表する多様な参加者が選ばれて、特に人種、性別、年齢、障害に焦点を当てたんだ。詳細でニュアンスのある応答を引き出すために、オープンエンドな質問が作成された。

データ収集

LLMと人間の参加者から応答が集められた。LLMには特定のデモグラフィックグループの個人として応答を促した。一方で、人間の参加者には比較分析を確保するために似たような質問がなされた。その後、得られた応答は、既存の指標に基づいて誤表現、平坦化、そして本質化の評価が行われた。

分析技術

データを分析するために複数の測定基準が使われた。誤表現のためには、LLMの応答が内集団と外集団の表現にどのくらい一致しているかを判断するための類似性指標が適用された。平坦化のためには、LLMが生成した応答の範囲と人間の参加者が提供したものを比較するために多様性指標が使われた。

発見

発見は、LLMが生成した応答と人間が生成した応答の間に大きな違いがあることを強調してた。多くの場合、LLMは内集団のメンバーの本物の声よりも外集団の描写に一致する傾向が見られた。このことは、デモグラフィックに敏感な文脈でLLMを人間の入力の代替として使うことの妥当性について深刻な懸念を引き起こしたんだ。

結論

LLMが色んな分野で使われることが増えてきたことは、彼らの限界について慎重に考える必要があることを示している。LLMは効率性やコスト面での利点を提供できるけど、デモグラフィックアイデンティティを正確に表現できない短所は、有害な結果を引き起こす可能性があるよ。だから、アイデンティティが重要な研究や意思決定プロセスでLLMを使うときは慎重なアプローチが求められる。

歴史的文脈を理解し、交換シナリオで注意を払い、代替技術を探求することで、研究者たちはLLMの使用に伴う複雑さを乗り越えることができる。進化し続けるこの場で、テクノロジーの利点とすべての個人の多様で豊かな体験を正確に表現し尊重する必要があることを両立させることがめっちゃ大事だよ。

今後の方向性

これから先、研究者や実践者はLLMの使い方を常に評価し、トレーニングプロセスを改善していく方法を探ることが重要だね。周縁化された声をこれらのモデルの開発と展開に関与させることで、テクノロジーが敵じゃなく味方として機能することを保証できる。最終的には、人間の経験の全範囲を尊重し反映したシステムを作ることが重要で、それを単純化したり誤表現したりしないことが目標になるんだ。

オリジナルソース

タイトル: Large language models should not replace human participants because they can misportray and flatten identity groups

概要: Large language models (LLMs) are increasing in capability and popularity, propelling their application in new domains -- including as replacements for human participants in computational social science, user testing, annotation tasks, and more. In many settings, researchers seek to distribute their surveys to a sample of participants that are representative of the underlying human population of interest. This means in order to be a suitable replacement, LLMs will need to be able to capture the influence of positionality (i.e., relevance of social identities like gender and race). However, we show that there are two inherent limitations in the way current LLMs are trained that prevent this. We argue analytically for why LLMs are likely to both misportray and flatten the representations of demographic groups, then empirically show this on 4 LLMs through a series of human studies with 3200 participants across 16 demographic identities. We also discuss a third limitation about how identity prompts can essentialize identities. Throughout, we connect each limitation to a pernicious history that explains why it is harmful for marginalized demographic groups. Overall, we urge caution in use cases where LLMs are intended to replace human participants whose identities are relevant to the task at hand. At the same time, in cases where the goal is to supplement rather than replace (e.g., pilot studies), we provide inference-time techniques that we empirically demonstrate do reduce, but do not remove, these harms.

著者: Angelina Wang, Jamie Morgenstern, John P. Dickerson

最終更新: 2024-09-30 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://arxiv.org/abs/2402.01908

ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2402.01908

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた arxiv に感謝します。

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