Simple Science

Ciência de ponta explicada de forma simples

# Informática # Computação e linguagem # Aprendizagem de máquinas

A Ilusão de Confiança em Modelos de Linguagem

Os modelos de IA são confiantes ou só têm sorte nas respostas?

Yudi Pawitan, Chris Holmes

― 8 min ler


Confiança da IA: Verdade Confiança da IA: Verdade ou Armadilha? confiança dos modelos de IA. Analisando a confiabilidade da
Índice

Modelos de linguagem grandes (LLMs), tipo GPT-4, estão fazendo barulho no mundo da inteligência artificial. Eles conseguem produzir texto que soa bem humano, fazendo muita gente se perguntar se eles realmente conseguem "pensar" ou "saber". A questão agora não é só sobre a habilidade deles de gerar texto, mas também sobre quão confiantes eles estão nas respostas. Será que eles estão apenas chutando? Eles sabem quando estão certos ou errados? Neste artigo, vamos discutir como esses modelos mostram sua Confiança, como isso se relaciona com a precisão e o que isso significa para sua utilidade. Alerta de spoiler: confiança nem sempre significa certeza.

O Básico sobre Modelos de Linguagem Grandes

No fundo, os LLMs são feitos para prever a próxima palavra em uma frase com base nas palavras que vêm antes. Eles aprendem com uma quantidade enorme de dados de texto, o que os torna bem bons em gerar frases coerentes. Mas aí tá o problema: enquanto eles conseguem produzir texto que soa inteligente, talvez não "entendam" realmente o conteúdo. Eles não têm sentimentos ou pensamentos como os humanos; eles são só muito bons em reconhecer padrões.

Medindo a Confiança: O Bom e o Ruim

Quando falamos da confiança dos LLMs, dá pra dividir em dois tipos principais: qualitativa e quantitativa.

Confiança Qualitativa

Confiança qualitativa é sobre com que frequência esses modelos mantêm suas respostas iniciais quando solicitados a repensar. Se eles insistem com confiança na primeira resposta, sugere que estão seguros de si. Se mudam de resposta, pode ser que não estejam tão certos.

Confiança Quantitativa

Por outro lado, a confiança quantitativa lida com o que os modelos realmente dizem sobre seus níveis de confiança. Se você perguntar quão certo eles estão sobre uma resposta, eles podem te dar uma nota de 0 a 100. Uma nota de 100 significa que eles estão totalmente certos, enquanto uma nota de 0 significa que eles não têm ideia.

Mas a realidade é um pouco confusa. Muitas vezes, quando esses modelos afirmam alta confiança, isso nem sempre corresponde à precisão deles.

Por que Estudar Confiança?

Avaliar a confiança nos LLMs é crucial porque ajuda a medir quão confiáveis são as respostas deles. Se um LLM diz que está muito confiante, mas frequentemente dá respostas erradas, isso é um sinal vermelho. Entender a confiança pode ajudar os usuários a tomar decisões informadas sobre quando confiar nesses modelos e quando ter cuidado.

O Experimento: Um Olhar Sob o Capô

Em um estudo para entender como os LLMs raciocinam e quão certos estão de suas conclusões, os pesquisadores analisaram três modelos populares: GPT-4, GPT-4 Turbo e outro modelo chamado Mistral. Eles testaram esses modelos com perguntas complicadas envolvendo lógica e probabilidade.

As Perguntas

Os testes incluíram perguntas desafiadoras que exigiam julgamento causal e compreensão de falácias lógicas formais. Algumas perguntas eram simples, enquanto outras eram mais complexas e precisavam de um raciocínio cuidadoso. O objetivo era ver se os modelos conseguiam fornecer respostas precisas enquanto também demonstravam confiança nessas respostas.

Os Resultados

Surpreendentemente, enquanto os modelos se saíram muito melhor do que chutes aleatórios, havia uma diferença considerável na forma como abordaram a confiança. Alguns modelos mudavam suas respostas com frequência, enquanto outros eram mais teimosos em manter suas posições.

  • Quando solicitados a repensar suas respostas, a segunda resposta muitas vezes era pior que a primeira. Imagine um estudante que, depois de pensar muito, percebe que estava errado, mas escolhe uma resposta ainda pior!
  • Havia uma tendência clara onde, quando perguntados sobre o quão confiantes estavam, muitos modelos tendiam a exagerar sua confiança. Isso é como uma criança dizendo que arrasou em uma prova quando, na verdade, reprovou.

O Poder dos Prompts

Um fator interessante nesse experimento foi a redação dos prompts usados para obter respostas dos modelos. A forma como as perguntas foram feitas fez toda a diferença.

Por exemplo, pedir a um modelo para "pensar novamente com cuidado" frequentemente levava a mais mudanças nas respostas, sugerindo incerteza. Em contraste, quando os prompts eram mais neutros, os modelos eram menos propensos a mudar suas respostas.

Tipos Específicos de Prompt

  1. Prompt Simples: Apenas um pedido direto para repensar.
  2. Prompt Neutro: Um empurrão tranquilizador sugerindo que não tem problema em manter a resposta original.
  3. Prompt Pós-Confiância: Pedindo para fornecer uma nota de confiança antes de solicitar que repensem sua resposta.

A diferença nas respostas com base nesses tipos de prompt foi bem reveladora. Isso mostrou o quão sensíveis os modelos são a pequenas mudanças na forma como uma pergunta é feita.

A Importância da Probabilidade em Nível de Token

Um dos fatores que influencia a confiança dos modelos é a probabilidade subjacente das palavras que escolhem. Quando perguntados, os modelos avaliam a probabilidade de certas palavras aparecerem com base em todas as palavras anteriores.

Se um modelo tem uma alta probabilidade de dizer "sim", isso pode sugerir confiança, mas não garante que a resposta esteja correta. Essa discrepância é uma área importante para mais estudos, já que entender essas probabilidades pode levar a melhores insights sobre como os LLMs raciocinam.

Raciocínio Humano ou Apenas Chute Legal?

O raciocínio humano envolve não apenas lógica e análise, mas também um senso de introspecção. Os LLMs podem replicar isso? Enquanto alguns modelos, como GPT-4, mostraram capacidades promissoras, eles ainda têm dificuldades em reconhecer suas limitações.

Por exemplo, pense em um humano que, após cometer um erro, o reconhece e aprende com isso. Os LLMs, por outro lado, podem não ter a mesma autoconsciência. Eles podem parecer confiantes mesmo quando estão errados.

Implicações na Vida Real

Então, o que tudo isso significa para o uso no mundo real?

Imagine que você está usando um LLM para te ajudar a responder a uma pergunta difícil de matemática. Se ele diz com confiança: "A resposta é 42", mas na verdade é 45, você pode acabar confiando demais se não entender bem o assunto.

Por outro lado, se você está afiado no assunto, pode ser mais cauteloso, especialmente se o modelo mudar sua resposta após ser solicitado a repensar.

Cenários a Considerar

  1. Baixo Conhecimento: Se você não está seguro sobre um tópico e confia na resposta confiante do LLM, pode ser enganado se não for precisa.

  2. Alto Conhecimento: Se você sabe a resposta correta e o modelo sugere outra coisa, você pode desafiar seu raciocínio sem aceitar suas respostas cegamente.

  3. O Efeito Clever Hans: Isso se refere a uma situação em que um LLM parece inteligente porque está captando dicas dos prompts em vez de realmente resolver o problema. Se um usuário guia o modelo em direção à resposta certa, dá a impressão de habilidades de raciocínio superiores.

Avançando: Melhorias Necessárias

O estudo destaca problemas significativos na forma como os LLMs demonstram confiança. Enquanto eles estão melhorando nas respostas, frequentemente carecem de uma compreensão sólida da incerteza. Isso pode ser um aspecto fundamental do design deles, tornando difícil remediar.

Melhorias Futuras

  • Expansão de Dados de Treinamento: Fornecer modelos com conjuntos de dados maiores e mais diversos pode ajudar a melhorar suas respostas.
  • Arquitetura Melhorada: Ajustar o design dos modelos pode levar a melhores capacidades de raciocínio.
  • Técnicas de Inferência Mais Complexas: Técnicas como raciocínio em cadeia podem resultar em melhores respostas, dando aos modelos mais contexto ao gerar respostas.

Conclusão

Em resumo, enquanto os grandes modelos de linguagem estão avançando na inteligência artificial, seus níveis de confiança podem ser enganosos. Eles podem produzir respostas precisas, mas confiança não significa sempre certeza. Os usuários precisam estar cientes disso ao interagir com os LLMs, já que a aparente autoconfiança deles pode ser apenas uma máscara para um jogo de adivinhação.

À medida que a tecnologia evolui, podemos ver melhorias nesses modelos que aprimoram suas capacidades de raciocínio. Até lá, é essencial abordar suas respostas com uma mistura de curiosidade e cautela—afinal, até a resposta mais confiante pode ser um pouco instável às vezes! Então, da próxima vez que você perguntar algo a um modelo de linguagem, lembre-se de sempre manter um olhar crítico sobre a resposta.

Fonte original

Título: Confidence in the Reasoning of Large Language Models

Resumo: There is a growing literature on reasoning by large language models (LLMs), but the discussion on the uncertainty in their responses is still lacking. Our aim is to assess the extent of confidence that LLMs have in their answers and how it correlates with accuracy. Confidence is measured (i) qualitatively in terms of persistence in keeping their answer when prompted to reconsider, and (ii) quantitatively in terms of self-reported confidence score. We investigate the performance of three LLMs -- GPT4o, GPT4-turbo and Mistral -- on two benchmark sets of questions on causal judgement and formal fallacies and a set of probability and statistical puzzles and paradoxes. Although the LLMs show significantly better performance than random guessing, there is a wide variability in their tendency to change their initial answers. There is a positive correlation between qualitative confidence and accuracy, but the overall accuracy for the second answer is often worse than for the first answer. There is a strong tendency to overstate the self-reported confidence score. Confidence is only partially explained by the underlying token-level probability. The material effects of prompting on qualitative confidence and the strong tendency for overconfidence indicate that current LLMs do not have any internally coherent sense of confidence.

Autores: Yudi Pawitan, Chris Holmes

Última atualização: 2024-12-19 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2412.15296

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2412.15296

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

Obrigado ao arxiv pela utilização da sua interoperabilidade de acesso aberto.

Artigos semelhantes