Melhorando Modelos de Linguagem com DPO Robusto
Um novo método pra melhorar modelos de linguagem apesar do feedback humano bagunçado.
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Índice
- O Desafio do Feedback Barulhento
- Uma Nova Estrutura para Aprender
- Otimização de Preferência Direta (DPO)
- Introduzindo o DPO Robusto (rDPO)
- Entendendo o Conceito de Barulho nas Preferências
- O Modelo de Barulho Aleatório
- Nossa Abordagem para o DPO Robusto
- Projetando a Função de Perda
- Garantias Teóricas
- Evidências Empíricas
- Visão Geral dos Experimentos
- Resultados
- Trabalho Relacionado
- Conclusão
- Fonte original
- Ligações de referência
Modelos de linguagem, que ajudam os computadores a entender e gerar a linguagem humana, têm se tornado muito importantes em várias áreas. Uma forma de melhorar esses modelos é usar o feedback das pessoas. Esse feedback ajuda os modelos a aprenderem o que as pessoas gostam e a fazerem melhorias. Mas, tem um grande desafio: o feedback muitas vezes tem erros ou não é claro. Isso pode dificultar para os modelos entenderem o que as pessoas realmente querem.
Neste artigo, vamos discutir como tornar os modelos de linguagem mais confiáveis, mesmo quando o feedback que recebem tem erros. Vamos falar sobre um método específico chamado Otimização de Preferência Direta (DPO), que tem como objetivo aprender com esse Feedback Barulhento. Vamos demonstrar como nossa nova abordagem, que chamamos de DPO robusto (rDPO), pode ajudar a melhorar o desempenho desses modelos de linguagem.
O Desafio do Feedback Barulhento
Quando as pessoas dão feedback sobre o que gostam na saída de um modelo de linguagem, esse feedback nem sempre é perfeito. Às vezes, pode ser confuso ou contraditório. Por exemplo, uma pessoa pode dizer que prefere uma resposta, mas depois mudar de ideia ou ficar em dúvida. Esse barulho no feedback torna difícil para o modelo aprender corretamente.
A maioria dos modelos de linguagem depende de feedback claro e preciso para aprender de forma eficaz. Quando encontram feedback barulhento, têm dificuldades em capturar as preferências humanas de maneira precisa. Isso pode limitar a capacidade deles de gerar respostas de alta qualidade.
Alguns pesquisadores tentaram resolver esse problema usando diferentes estratégias. No entanto, não havia uma teoria sólida por trás desses métodos, o que trazia incertezas sobre quão bem eles realmente funcionavam na prática.
Uma Nova Estrutura para Aprender
Para superar o problema do feedback barulhento, apresentamos uma nova estrutura que foca na otimização de políticas, que é como um modelo pode decidir qual resposta dar com base no feedback. Essa estrutura é particularmente útil para o nosso método, rDPO.
Otimização de Preferência Direta (DPO)
O DPO é projetado para ajustar diretamente o modelo com base nas preferências humanas sem precisar criar um modelo de recompensa adicional. Abordagens tradicionais, como Aprendizado por Reforço a partir de Feedback Humano (RLHF), exigem dois modelos: um para prever recompensas e outro para gerar respostas. Isso torna o processo de treinamento complicado e consome muitos recursos.
O DPO simplifica isso otimizando diretamente o modelo com base em dados de preferência. Ele usa uma fórmula para determinar quão bem as respostas do modelo se alinham com o que os humanos querem. No entanto, quando o feedback é barulhento, o DPO pode ter dificuldades em aprender de forma eficaz.
Introduzindo o DPO Robusto (rDPO)
A abordagem do DPO robusto visa melhorar o método de otimização de preferência direta lidando diretamente com o problema do feedback barulhento. Desenvolvemos uma nova função de perda que leva em conta o barulho no feedback, permitindo que o modelo aprenda de forma mais confiável.
Quando aplicamos essa abordagem robusta, basicamente adaptamos a forma como avaliamos o desempenho do modelo para levar em consideração os erros no feedback. Isso ajuda a garantir que o processo de aprendizado não seja severamente impactado por esses erros.
Entendendo o Conceito de Barulho nas Preferências
Quando falamos de feedback barulhento, estamos nos referindo a situações em que o feedback pode não refletir com precisão as verdadeiras preferências. Isso pode acontecer por várias razões, como mal-entendidos, declarações pouco claras ou até mesmo mudanças de opinião ao longo do tempo.
O Modelo de Barulho Aleatório
Para entender melhor esse problema, podemos olhar por uma lente específica: o modelo de barulho aleatório. Nesse modelo, assumimos que mesmo quando as preferências são declaradas, há uma pequena chance de que essas preferências sejam invertidas ou incorretas. Por exemplo, se uma pessoa afirma claramente que prefere a opção A em vez da opção B, ainda há uma chance de que ocorra um erro, levando à conclusão de que ela prefere B.
Nossa Abordagem para o DPO Robusto
Para desenvolver o método DPO robusto, começamos a partir do processo original do DPO. Vamos incorporar uma forma de estimar os efeitos do barulho nos dados para que o aprendizado permaneça eficaz.
Projetando a Função de Perda
A chave para o nosso método DPO robusto está na função de perda que projetamos. Essa função nos ajuda a entender quão distantes as previsões do modelo estão das verdadeiras preferências, mesmo quando há fatores de barulho envolvidos. Ao ajustar essa função, podemos neutralizar efetivamente o barulho nos dados e melhorar a capacidade do modelo de aprender corretamente.
Garantias Teóricas
Nós também fornecemos garantias teóricas que sustentam nossa abordagem. Essas garantias mostram que mesmo com barulho no feedback, o modelo ainda pode aprender de forma eficaz. Podemos prever quão bem o modelo vai se sair considerando o nível de barulho e a quantidade de dados de preferência usados durante o treinamento.
Evidências Empíricas
Através de experimentos, coletamos evidências de que nosso método DPO robusto é eficaz. Testamos em várias tarefas, como geração de sentimento e sistemas de diálogo, para ver quão bem ele pode aprender com feedback barulhento em comparação com métodos tradicionais.
Visão Geral dos Experimentos
Geração de Sentimento: Nesta tarefa, o modelo foi solicitado a gerar críticas de filmes com base em sugestões. Variamos a qualidade do feedback para ver como nosso método lidava com diferentes níveis de barulho.
Diálogo de Um Turno: Para essa tarefa, analisamos quão bem o modelo poderia responder a perguntas de usuários usando dados de preferência de usuários humanos. O objetivo era avaliar a capacidade do modelo de gerar respostas adequadas em um contexto de diálogo.
Resultados
Os resultados mostraram consistentemente que nosso método DPO robusto superou tanto o método DPO tradicional quanto outros métodos heurísticos. Em cenários onde o feedback era barulhento, a abordagem rDPO manteve uma qualidade maior nas respostas do modelo. Isso sugere que nosso método efetivamente mitiga o impacto de dados barulhentos.
Trabalho Relacionado
Muitos pesquisadores têm buscado maneiras de melhorar os modelos de linguagem usando feedback humano. Diferentes métodos foram propostos, cada um com seu próprio foco. Alguns buscam simplificar o processo de treinamento, enquanto outros exploram maneiras de lidar com dados barulhentos.
Embora tenha havido avanços, muitas abordagens ainda enfrentam dificuldades ao lidar com feedback pouco claro. Nosso método DPO robusto se destaca porque oferece uma base teórica sólida e um desempenho prático aprimorado na presença de barulho.
Conclusão
Em resumo, exploramos como o feedback barulhento pode afetar o desempenho dos modelos de linguagem. Apresentamos um método DPO robusto que aborda de forma eficaz esse problema, adaptando o processo de aprendizado para levar em conta os erros nas preferências.
Ao fornecer evidências empíricas e garantias teóricas, demonstramos que nossa abordagem melhora a capacidade dos modelos de linguagem de aprender com feedback humano de forma confiável. Nosso trabalho abre caminho para futuras pesquisas voltadas a tornar os modelos de linguagem mais robustos e eficazes em aplicações do mundo real.
Esse novo método pode melhorar muito como as máquinas interagem com os humanos, tornando a comunicação mais suave e precisa. A jornada para uma melhor compreensão e geração por parte das máquinas continua, e o DPO robusto é um passo na direção certa.
À medida que avançamos, esperamos ver mais desenvolvimentos que se baseiem neste trabalho e aprimorem ainda mais as capacidades dos modelos de linguagem em processar e responder ao feedback humano.
Título: Provably Robust DPO: Aligning Language Models with Noisy Feedback
Resumo: Learning from preference-based feedback has recently gained traction as a promising approach to align language models with human interests. While these aligned generative models have demonstrated impressive capabilities across various tasks, their dependence on high-quality human preference data poses a bottleneck in practical applications. Specifically, noisy (incorrect and ambiguous) preference pairs in the dataset might restrict the language models from capturing human intent accurately. While practitioners have recently proposed heuristics to mitigate the effect of noisy preferences, a complete theoretical understanding of their workings remain elusive. In this work, we aim to bridge this gap by by introducing a general framework for policy optimization in the presence of random preference flips. We focus on the direct preference optimization (DPO) algorithm in particular since it assumes that preferences adhere to the Bradley-Terry-Luce (BTL) model, raising concerns about the impact of noisy data on the learned policy. We design a novel loss function, which de-bias the effect of noise on average, making a policy trained by minimizing that loss robust to the noise. Under log-linear parameterization of the policy class and assuming good feature coverage of the SFT policy, we prove that the sub-optimality gap of the proposed robust DPO (rDPO) policy compared to the optimal policy is of the order $O(\frac{1}{1-2\epsilon}\sqrt{\frac{d}{n}})$, where $\epsilon < 1/2$ is flip rate of labels, $d$ is policy parameter dimension and $n$ is size of dataset. Our experiments on IMDb sentiment generation and Anthropic's helpful-harmless dataset show that rDPO is robust to noise in preference labels compared to vanilla DPO and other heuristics proposed by practitioners.
Autores: Sayak Ray Chowdhury, Anush Kini, Nagarajan Natarajan
Última atualização: 2024-04-11 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2403.00409
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2403.00409
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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