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Melhorando a IA com a Variabilidade do Feedback Humano

Abordando as diversas preferências humanas nos métodos de treinamento de IA.

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Aprendizado por Reforço a Partir do Feedback Humano (RLHF) é um método que ajuda a melhorar sistemas de inteligência artificial (IA) usando insights de humanos. Essa técnica é especialmente útil pra ajustar grandes modelos de linguagem pra eles se comportarem de um jeito que combine com os valores humanos. Recentemente, o RLHF teve muito sucesso em aplicações como o ajuste fino de chatbots e ferramentas de geração de texto. Porém, a maioria dos trabalhos nessa área assume que todas as preferências humanas são similares e podem ser capturadas por um único Modelo de Recompensa. Esse artigo discute os problemas que surgem quando as preferências humanas são diferentes e sugere duas novas estruturas pra lidar melhor com essas diferenças.

O Desafio do Feedback Humano Diversificado

Quando humanos dão feedback, suas preferências podem variar bastante. Essa diversidade traz dois grandes desafios. O primeiro desafio tá relacionado aos dados que coletamos de indivíduos. O feedback de uma única pessoa pode não ser suficiente pra entender completamente suas preferências. O segundo desafio é encontrar uma forma de combinar diferentes modelos de recompensa em um único modelo utilizável. Além disso, se as pessoas acharem que seu feedback pode ser manipulado pra ganho pessoal, elas podem dar respostas tendenciosas ou desonestas.

Por exemplo, num sistema de avaliação online, alguns usuários podem dar notas extremas pra influenciar as pontuações gerais pro que eles acham que tá certo. Nossos métodos propostos têm como objetivo abordar esses problemas de feedback diversificado de forma eficaz.

Estruturas Propostas para RLHF

Pra enfrentar os problemas causados pelo feedback humano diversificado, apresentamos duas estruturas distintas. A primeira estrutura foca na personalização, buscando criar modelos de recompensa únicos pra cada usuário. A segunda estrutura enfatiza a agregação de preferências, combinando várias recompensas em um único modelo que reflete a contribuição de uma audiência mais ampla.

Estrutura Baseada em Personalização

Nesta seção, exploramos como criar modelos de recompensa personalizados pra diferentes usuários. Focamos em duas abordagens principais: aprendizado de representação e agrupamento. Cada abordagem ajuda a entender melhor as preferências individuais dos usuários.

  1. Aprendizado de Representação: Na abordagem de aprendizado de representação, assumimos que todos os usuários compartilham algum ponto em comum nas suas preferências. Podemos modelar as preferências de cada usuário encontrando uma representação comum que conecte seu feedback. Esse método nos permite criar um modelo de recompensa que ainda captura as preferências únicas de cada indivíduo.

    • Modelo de Recompensa Personalizado: Esse modelo é criado especificamente pra cada usuário ao reunir feedback de todos os usuários. Ao analisar a representação comum, podemos gerar um modelo de recompensa ajustado.

    • Modelo de Recompensa Baseado em Agrupamento: Quando o feedback individual é limitado, podemos agrupar usuários com preferências similares em clusters. Ao invés de ajustar um modelo pra cada pessoa, desenvolvemos um modelo de recompensa que atende cada cluster de forma eficaz.

  2. Estrutura Baseada em Agregação de Preferências: Nessa estrutura, adotamos uma abordagem diferente. Ao invés de focar em modelos individuais, trabalhamos pra combinar diferentes modelos em um único modelo de recompensa que represente o grupo. Isso pode ser alcançado através de:

    • Agregação de Recompensa: Aqui combinamos várias funções de recompensa de usuários individuais, criando um modelo unificado que representa as preferências do grupo.
    • Agregação de Opiniões Probabilística: Nesse método, ao invés de depender de escolhas binárias (como escolher uma resposta em vez da outra), os usuários expressam suas preferências de forma probabilística. Esse formato permite uma expressão mais sutil do quanto eles gostam de diferentes opções, tornando o feedback mais rico e informativo.

Abordando a Questão do Feedback Desonesto

Uma preocupação significativa é que os usuários podem intencionalmente dar feedback enganoso. Isso é especialmente verdade se eles acreditarem que suas respostas podem influenciar o resultado geral a seu favor. Pra lidar com isso, nos baseamos em conceitos de design de mecanismos.

O design de mecanismos foca em criar sistemas que incentivem os usuários a serem sinceros no seu feedback. Estabelecemos modelos de utilidade para os respondentes humanos, motivando-os a reportar honestamente. Ao implementar custos pra relatórios desonestos, podemos garantir que o feedback humano seja mais confiável.

Validação Empírica das Estruturas

Nossas estruturas propostas foram testadas usando cenários do mundo real. Configuramos experimentos pra ver como nossas técnicas performaram na prática, focando especificamente em uma tarefa de sumarização usando feedback humano coletado de vários usuários.

Depois de implementar nossos métodos de personalização e agregação, comparamos seu desempenho com abordagens tradicionais de RLHF pra avaliar sua eficácia. Os resultados mostraram melhorias significativas, mostrando como modelos ajustados com base nas preferências dos usuários geram melhores resultados.

Conclusão

O Aprendizado por Reforço a Partir do Feedback Humano é uma ferramenta poderosa pra melhorar a IA. No entanto, fica cada vez mais complicado quando o feedback humano é diversificado. Ao introduzir estruturas personalizadas e agregadas, oferecemos novas formas de aproveitar essa diversidade de forma eficaz. Nossas descobertas sugerem que, com a abordagem certa, sistemas de IA podem ser melhor alinhados com os valores humanos individuais, levando a interações mais eficazes e significativas.

Impacto Social e Trabalho Futuro

Esse trabalho foca principalmente em entender o RLHF com feedback diversificado. Embora não esperemos repercussões imediatas, isso abre portas pra alinhar melhor os sistemas de IA com os valores humanos, melhorando sua aplicabilidade e integridade.

Também reconhecemos as limitações em nossa pesquisa, particularmente nos esforços computacionais e no escopo dos experimentos. Pesquisas futuras poderiam explorar aplicações mais amplas dessas estruturas em diferentes domínios, validando ainda mais sua robustez em várias tarefas e grupos de usuários.

Agradecimentos

Gostaríamos de reconhecer as contribuições feitas durante o processo de pesquisa e somos gratos pelas ideias fornecidas por todos os envolvidos.

Tabela de Notação

No contexto do nosso trabalho, é essencial esclarecer certos termos usados ao longo do texto:

  • Modelo de Recompensa: Uma representação de como uma IA interpreta as preferências humanas.
  • Dados de Preferência: Informações coletadas de usuários refletindo seus gostos e desgostos.
  • Feedback Probabilístico: Feedback que permite aos usuários expressar suas preferências de uma forma mais flexível do que simples escolhas binárias.
Fonte original

Título: RLHF from Heterogeneous Feedback via Personalization and Preference Aggregation

Resumo: 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.

Autores: Chanwoo Park, Mingyang Liu, Dingwen Kong, Kaiqing Zhang, Asuman Ozdaglar

Última atualização: 2024-05-27 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2405.00254

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2405.00254

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by-sa/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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