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Abordando o Viés de Probabilidade em Modelos de Linguagem

A pesquisa destaca o viés nas avaliações de modelos de linguagem e sugere métodos pra melhorar isso.

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Modelos de linguagem, que são programas de computador que entendem e geram linguagem humana, estão cada vez mais sendo usados para avaliar a qualidade da geração de texto. Esses modelos analisam o quão bem um texto é escrito e se ele consegue transmitir o significado de forma eficaz. Mas tem uma preocupação de que esses modelos nem sempre deem notas justas.

O que é o viés de probabilidade?

O viés de probabilidade acontece quando esses modelos dão notas mais altas para frases que parecem mais prováveis ou típicas, enquanto desvalorizam frases que estão corretas, mas são menos comuns ou mais estranhas. Por exemplo, se um modelo de linguagem vê duas frases que significam a mesma coisa, mas são estruturadas de maneira diferente, pode avaliar a frase que soa mais padrão muito mais alta do que a que está correta, mas soa estranha. Isso significa que mesmo que uma frase esteja certa, ela pode receber uma nota mais baixa só porque é menos esperada.

O problema com as Avaliações atuais

Estudos recentes mostraram que confiar nesses modelos de linguagem para Avaliação pode levar a resultados enviesados. Esse viés pode afetar injustamente a avaliação da qualidade geral do texto gerado. Isso levanta questões sobre quão confiáveis esses modelos são quando atuam como avaliadores.

Investigando a questão

Pesquisadores se propuseram a investigar a extensão desse viés de probabilidade nos modelos de linguagem. Eles realizaram Experimentos para ver com que frequência esses modelos mostravam esse viés durante as avaliações. Usaram dois modelos de linguagem, que são populares na área, e avaliaram seu desempenho na avaliação de textos gerados a partir de dados ou que precisavam de correções gramaticais.

As descobertas revelaram uma clara tendência dos modelos a pontuar frases de alta probabilidade de forma mais favorável. Não só avaliaram frases de alta probabilidade mais altas, mas também deram notas mais baixas para frases de baixa probabilidade do que juízes humanos fariam. Essa discrepância é crucial porque indica que os modelos podem nem sempre concordar com as avaliações humanas, levando a possíveis erros de julgamento na qualidade dos textos gerados.

Uma nova abordagem para mitigar o viés

Para lidar com o viés de probabilidade, os pesquisadores propuseram um novo método. Essa abordagem envolve usar exemplos que demonstram um alto nível de viés como ferramentas de aprendizado para os modelos. A ideia é fornecer aos modelos casos onde eles historicamente fizeram avaliações enviesadas para que possam aprender com esses exemplos. Ao fazer isso, o objetivo é ajudar os modelos a se tornarem mais equilibrados em suas avaliações.

Os pesquisadores realizaram experimentos usando esse novo método em duas tarefas: gerar texto a partir de dados e corrigir erros gramaticais. Eles queriam ver se sua abordagem poderia não só reduzir o viés de probabilidade, mas também melhorar o alinhamento das avaliações dos modelos com as avaliações humanas.

Resultados dos experimentos

Depois de aplicar o método de Mitigação de viés, os pesquisadores observaram mudanças positivas. Os modelos de linguagem mostraram redução do viés de probabilidade em suas avaliações. Houve uma melhora notável na correlação entre as notas dos modelos e as classificações humanas, o que significa que os modelos ficaram melhores em concordar com os julgamentos humanos.

Nas tarefas de data-para-texto, o desempenho do modelo melhorou significativamente quando o viés foi mitigado. Por exemplo, os modelos estavam anteriormente dando notas injustamente baixas para saídas precisas, mas menos comuns. Após a mitigação, aquelas notas subiram bastante, mostrando que os modelos estavam agora mais precisos em suas avaliações.

Nas tarefas de correção de erros gramaticais, melhorias semelhantes foram notadas. Os pesquisadores descobriram que após usar o método de mitigação de viés, os modelos se tornaram mais confiáveis em suas pontuações, tornando-os melhores avaliadores no geral.

Entendendo os critérios de avaliação

Os pesquisadores também estudaram diferentes critérios de avaliação para entender onde o viés de probabilidade era mais pronunciado. Descobriram que alguns critérios, como fluência e estrutura, mostraram menos viés em comparação com critérios como relevância e correção. Essa diferença sugere que os aspectos da avaliação que estão mais relacionados à probabilidade da frase são mais influenciados pelo viés.

A importância de ignorar flutuações

Uma parte importante das descobertas enfatizou que as flutuações nas notas devido a diferenças superficiais, como arranjo de palavras ou estrutura da frase, poderiam prejudicar as avaliações gerais. Esse aspecto é crítico porque significa que os modelos de linguagem devem focar mais na qualidade fundamental do texto, em vez de se distrair com o quão típico ou esperado uma frase soa.

Direções futuras

Apesar dos sucessos em reduzir o viés de probabilidade, os pesquisadores reconheceram algumas limitações. O método deles depende de uma quantidade específica de dados, o que pode ser restritivo. Tarefas que requerem entradas ou saídas mais longas podem enfrentar desafios ao usar essa abordagem de maneira eficaz.

Além disso, o método de fornecer exemplos para aprendizado pode aumentar o custo de uso do modelo, já que mais tokens são necessários para entregar esses exemplos. Portanto, explorar alternativas, como o ajuste fino dos modelos em vez de confiar apenas no aprendizado em contexto, pode resultar em melhores resultados no futuro.

Considerações éticas

Uma parte essencial dessa pesquisa são suas implicações éticas. Embora a pesquisa não tenha se aprofundado em viéses sociais relacionados a gênero, raça ou outros aspectos, destacou a necessidade de ser cauteloso. Modelos de linguagem podem refletir os viéses presentes nos dados de treinamento. Por exemplo, se o modelo avalia uma frase com base em papéis estereotipados, como "Ela é enfermeira" versus "Ele é enfermeiro", pode mostrar preferência baseada em normas sociais. Reduzir o viés de probabilidade pode potencialmente ajudar a lidar com essas questões sociais mais amplas, embora isso continue sendo uma área para mais investigação.

Conclusão

Em conclusão, o viés de probabilidade nas avaliações de modelos de linguagem é uma preocupação significativa. A compreensão de que os modelos podem avaliar injustamente saídas com base em sua previsibilidade em vez de sua qualidade aponta para a necessidade de refinamento contínuo. O método proposto de usar instâncias enviesadas para ensinar os modelos mostrou promessas em reduzir esse viés enquanto melhora o desempenho geral da avaliação.

Trabalhos futuros devem continuar a avaliar os efeitos do viés de probabilidade e buscar estratégias eficazes para mitigá-lo. Isso inclui olhar para as implicações éticas e garantir que os modelos de linguagem possam fornecer avaliações justas e precisas que se alinhem de perto com os julgamentos humanos. É claro que, à medida que os modelos de linguagem se tornam mais integrados em tarefas de avaliação, deve-se prestar atenção em como eles avaliam a qualidade, garantindo que suas avaliações realmente reflitam a habilidade e a precisão dos textos que analisam.

Fonte original

Título: Likelihood-based Mitigation of Evaluation Bias in Large Language Models

Resumo: Large Language Models (LLMs) are widely used to evaluate natural language generation tasks as automated metrics. However, the likelihood, a measure of LLM's plausibility for a sentence, can vary due to superficial differences in sentences, such as word order and sentence structure. It is therefore possible that there might be a likelihood bias if LLMs are used for evaluation: they might overrate sentences with higher likelihoods while underrating those with lower likelihoods. In this paper, we investigate the presence and impact of likelihood bias in LLM-based evaluators. We also propose a method to mitigate the likelihood bias. Our method utilizes highly biased instances as few-shot examples for in-context learning. Our experiments in evaluating the data-to-text and grammatical error correction tasks reveal that several LLMs we test display a likelihood bias. Furthermore, our proposed method successfully mitigates this bias, also improving evaluation performance (in terms of correlation of models with human scores) significantly.

Autores: Masanari Ohi, Masahiro Kaneko, Ryuto Koike, Mengsay Loem, Naoaki Okazaki

Última atualização: 2024-10-12 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2402.15987

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2402.15987

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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