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# Informática # Computação e linguagem

Mantendo Modelos de Linguagem Seguros com NLSR

Um novo método que garante que os modelos de linguagem fiquem seguros enquanto funcionam bem.

Xin Yi, Shunfan Zheng, Linlin Wang, Gerard de Melo, Xiaoling Wang, Liang He

― 8 min ler


Segurança em Primeiro Segurança em Primeiro Lugar nos Modelos de Linguagem desempenho dos modelos de linguagem. O método NLSR aumenta a segurança e o
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Modelos de linguagem grandes (LLMs) são ferramentas inteligentes que ajudam a gente com tarefas relacionadas à linguagem. Eles conseguem escrever histórias, responder perguntas e até trocar uma ideia com a gente. Mas tem um porém! Quando esses modelos aprendem com dados fornecidos pelos usuários, às vezes eles podem pegar vícios ruins ou informações prejudiciais. Esse problema tá se tornando cada vez mais importante com o crescimento do fine-tuning como serviço, onde os usuários personalizam os modelos pra atender suas necessidades. Infelizmente, uma pequena quantidade de dados ruins pode estragar tudo e tornar os modelos inseguros.

Pra ajudar a resolver esse problema, pesquisadores estão desenvolvendo maneiras de deixar esses modelos mais Seguros. Uma abordagem promissora se chama Reajuste de Segurança em Nível de Neurônio (NLSR). Esse método foca nas partes individuais dos modelos chamadas neurônios, que têm um papel crucial em como os modelos geram saídas. O objetivo é manter os modelos seguros enquanto ainda permitem que eles sejam eficazes nas suas tarefas, tipo manter um cachorro treinado sem usar métodos assustadores.

O Problema do Fine-Tuning

Fine-tuning é quando um modelo pré-treinado é personalizado pra fazer tarefas específicas. Por exemplo, se você quisesse um modelo de linguagem que sabe muito sobre culinária, você faria o fine-tuning usando receitas e textos relacionados. Mas, se alguém meter uma ou duas receitas ruins, o modelo pode começar a sugerir técnicas culinárias perigosas.

Estudos mostram que só um pouquinho de conteúdo Prejudicial-tipo 1%-pode levar a uma grande queda na segurança. Mesmo treinar com dados limpos não tá imune; isso pode também desviar os modelos. Imagine um modelo que antes te dava dicas de viagem deliciosas de repente começar a te aconselhar a pegar um avião pra Lua! Pode ser divertido, mas definitivamente não é seguro.

Métodos Atuais e Suas Limitações

Atualmente, existem vários métodos pra solucionar esses problemas de segurança, mas muitos têm suas próprias complicações. Algumas técnicas precisam de uma tonelada de poder computacional, que nem sempre tá disponível. Outras são complicadas e não são amigáveis pro usuário. Aqui vai um resumo das principais estratégias:

Técnicas de Perturbação

Um método envolve introduzir pequenas mudanças (chamadas perturbações) no modelo pra combater comportamentos prejudiciais. Mas isso é meio que jogar whack-a-mole; a eficácia varia dependendo do tipo de instruções ruins.

Fine-Tuning com Dados Mistos

Outra abordagem é fazer o fine-tuning do modelo em uma mistura de conjuntos de dados normais e prejudiciais. Isso visa criar um equilíbrio entre produzir saídas úteis e manter os usuários seguros. Mas encontrar esse equilíbrio pode ser desafiador, e às vezes é como tentar equilibrar balões de água-só esperando um estourar!

Técnicas de Reajuste

Alguns métodos se concentram em realinhar as saídas do modelo pra garantir a segurança sem mudar os objetivos do fine-tuning. Por exemplo, uma técnica chamada SafeLoRA analisa as diferenças de segurança entre as camadas do modelo. Infelizmente, esse método pode deixar de lado neurônios importantes que são chave pra manter o desempenho geral.

Apresentando o NLSR

E aí que entra o Reajuste de Segurança em Nível de Neurônio (NLSR). Esse método foi feito pra abordar problemas de segurança durante o processo de fine-tuning sem precisar de treinamento extra. O NLSR identifica e corrige neurônios críticos de segurança, as partes minúsculas do modelo que ajudam a manter suas características de segurança.

Aqui tá como funciona em resumo:

  1. Construindo um Modelo de Referência de Segurança: Primeiro, um modelo de referência de segurança é criado a partir de um modelo de linguagem já alinhado. Esse modelo de referência serve como padrão ouro pras características de segurança.

  2. Identificando Neurônios Críticos de Segurança: Em seguida, o modelo identifica os neurônios que são vitais pra manter a segurança. Esses são os neurônios que precisam de atenção especial.

  3. Restaurando a Segurança: Por fim, o modelo verifica dois conjuntos de neurônios-os do modelo de referência e os do modelo melhorado. Se houver diferenças significativas, o modelo transplanta os neurônios seguros do modelo de referência pro modelo ajustado.

Os Benefícios do NLSR

O NLSR tem vários benefícios notáveis em relação aos métodos existentes:

  • Sem Treinamento: O NLSR não precisa de re-treinamento do modelo inteiro depois que ele é ajustado. É mais como dar uma injeção de reforço de segurança no modelo do que uma transformação completa.

  • Mudanças Mínimas: O método visa alterar minimamente o modelo ajustado, garantindo que ele ainda funcione bem nas tarefas que foi personalizado.

  • Altos Níveis de Segurança: Experimentos com o NLSR mostraram que ele pode reduzir significativamente saídas prejudiciais enquanto ainda mantém um bom desempenho nas tarefas. É como conseguir comer o bolo e ainda levar!

Resultados Experimentais

Em vários testes em diferentes tarefas, o NLSR demonstrou sua eficácia. Aqui estão alguns pontos-chave:

Impacto nas Instruções Prejudiciais

Quando expostos a instruções prejudiciais, modelos que usaram NLSR mostraram reduções consideráveis em saídas prejudiciais em comparação com os modelos não alinhados. O NLSR conseguiu manter as pontuações prejudiciais baixas enquanto ainda mantinha o desempenho do modelo intacto. É como desviar de uma torta na cara enquanto ainda consegue andar por um labirinto!

Desempenho em Métodos de Alinhamento

O NLSR também se provou versátil. Independente dos métodos de alinhamento usados pra fine-tuning, ele restaurou efetivamente os níveis de segurança comparáveis aos modelos originalmente alinhados. Essa adaptabilidade faz dele um forte candidato pra várias aplicações.

Tarefas Diferentes

O NLSR foi testado em várias tarefas downstream, incluindo análise de sentimentos e perguntas e respostas. Em cada caso, os modelos mantiveram um alto nível de segurança, provando que funciona na maioria das situações.

Poda de Camadas para Segurança

Um aspecto interessante do NLSR é sua estratégia de poda adaptativa de camadas. Isso significa que ele atualiza seletivamente apenas as partes do modelo que mais precisam, como um alfaiate escolhendo cuidadosamente quais botões costurar em um terno. Ao focar nos neurônios que são cruciais pra segurança, o NLSR evita mudanças desnecessárias que podem prejudicar o desempenho em outras tarefas.

A Ciência por Trás dos Neurônios de Segurança

Então, o que exatamente são esses neurônios críticos de segurança? Eles são as partes do modelo que ajudam a distinguir entre conteúdo seguro e prejudicial. Usando técnicas pra identificar esses neurônios, o NLSR garante que as partes mais vitais para a segurança sejam preservadas durante o processo de fine-tuning.

Métodos de Identificação de Neurônios

O NLSR utiliza várias estratégias pra identificar neurônios críticos de segurança, garantindo que selecione com precisão os mais cruciais. É como ter um guia bem treinado que sabe exatamente quais partes da floresta são seguras de explorar. Ao acompanhar os papéis e contribuições dos neurônios, o modelo consegue restaurar a segurança de forma eficaz.

Conclusão

Manter os modelos de linguagem seguros enquanto permite que eles funcionem bem em tarefas específicas é um equilíbrio complicado. No entanto, abordagens como o NLSR mostram que é possível alcançar os dois. Focando em neurônios individuais, o NLSR oferece uma maneira robusta de aumentar a segurança sem precisar de enormes recursos computacionais ou re-treinamentos extensos.

À medida que a tecnologia continua a evoluir e os modelos de linguagem se tornam mais comuns, métodos inovadores como o NLSR serão essenciais pra garantir que essas ferramentas inteligentes continuem sendo úteis e seguras. Com um pouco de cuidado e atenção, podemos evitar que nossos modelos de linguagem façam besteira e garantir que eles permaneçam na linha, ajudando a gente a navegar pelo mundo da linguagem sem sair do controle.

Afinal, ninguém quer um assistente falante que comece a sugerir maneiras de construir uma nave espacial com espaguete!

Fonte original

Título: NLSR: Neuron-Level Safety Realignment of Large Language Models Against Harmful Fine-Tuning

Resumo: The emergence of finetuning-as-a-service has revealed a new vulnerability in large language models (LLMs). A mere handful of malicious data uploaded by users can subtly manipulate the finetuning process, resulting in an alignment-broken model. Existing methods to counteract fine-tuning attacks typically require substantial computational resources. Even with parameter-efficient techniques like LoRA, gradient updates remain essential. To address these challenges, we propose \textbf{N}euron-\textbf{L}evel \textbf{S}afety \textbf{R}ealignment (\textbf{NLSR}), a training-free framework that restores the safety of LLMs based on the similarity difference of safety-critical neurons before and after fine-tuning. The core of our framework is first to construct a safety reference model from an initially aligned model to amplify safety-related features in neurons. We then utilize this reference model to identify safety-critical neurons, which we prepare as patches. Finally, we selectively restore only those neurons that exhibit significant similarity differences by transplanting these prepared patches, thereby minimally altering the fine-tuned model. Extensive experiments demonstrate significant safety enhancements in fine-tuned models across multiple downstream tasks, while greatly maintaining task-level accuracy. Our findings suggest regions of some safety-critical neurons show noticeable differences after fine-tuning, which can be effectively corrected by transplanting neurons from the reference model without requiring additional training. The code will be available at \url{https://github.com/xinykou/NLSR}

Autores: Xin Yi, Shunfan Zheng, Linlin Wang, Gerard de Melo, Xiaoling Wang, Liang He

Última atualização: Dec 16, 2024

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2412.12497

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2412.12497

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.

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