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Desafios em Confiar em Modelos de Linguagem Grandes

Pesquisas mostram que tem umas vulnerabilidades nos modelos de linguagem que afetam a confiabilidade e a precisão.

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Modelos de linguagem grandes (LLMs) são ferramentas avançadas usadas pra criar texto. Com a popularidade desses modelos aumentando, é importante garantir que eles forneçam informações corretas e confiáveis. Uma maneira de melhorar a confiabilidade desses modelos é através de uma técnica chamada Geração Aumentada por Recuperação (RAG). Essa abordagem ajuda os LLMs a puxar informações de fontes confiáveis ao gerar texto. No entanto, ainda existem muitas perguntas sobre como pequenas mudanças na entrada podem levar a saídas bem diferentes.

O Problema com Mudanças na Entrada

Pesquisas mostram que até mesmo ajustes minúsculos no prompt dado a um LLM podem mudar sua resposta de forma significativa. Por exemplo, adicionar só algumas palavras a mais pode fazer o modelo fornecer informações erradas. Isso levanta preocupações sobre como podemos confiar nas respostas dadas por esses modelos.

Pra resolver esse problema, foi desenvolvido um novo método chamado Perturbação Guiada por Gradiente (GGPP). Esse método ajuda pesquisadores a entender como mudanças sutis nos prompts podem levar a respostas imprecisas. O GGPP pode direcionar intencionalmente a saída dos modelos RAG pra respostas erradas. Ele pode até fazer o modelo ignorar instruções que normalmente o impediriam de fornecer informações incorretas.

A Importância da Robustez nos Modelos RAG

A confiabilidade nos LLMs é super importante, especialmente porque eles são usados em várias áreas, como suporte ao cliente, educação e saúde. A qualidade das respostas que eles dão pode ter consequências reais. O RAG aumenta essa confiabilidade permitindo que os modelos se referenciem a fontes factuais. Porém, descobriu-se que modelos baseados em RAG também enfrentam problemas parecidos com a confiança.

Durante os testes, foi encontrado que alguns prompts com pequenas alterações podiam fazer o modelo RAG puxar informações erradas, resultando em uma resposta gerada incorretamente. Esse fato destaca a necessidade de olhar mais de perto como mudanças na entrada afetam as saídas.

Fraquezas nos LLMs

Modelos de linguagem grandes frequentemente produzem respostas que são enganosas ou incorretas. Eles têm dificuldades com conhecimentos menos comuns e apresentam níveis de precisão variados dependendo do contexto fornecido. Ataques Adversariais são métodos onde as entradas são manipuladas pra provocar erros nas saídas do modelo. Essas técnicas mostraram que os LLMs podem facilmente se desviar, tornando crucial identificar e abordar essas vulnerabilidades.

O Papel do RAG

O RAG tem como objetivo melhorar a precisão dos LLMs integrando capacidades de recuperação de dados. Isso significa que quando o modelo é perguntado algo, ele pode acessar dados externos pra melhorar sua resposta. O objetivo do RAG é fornecer respostas mais precisas usando fontes de dados confiáveis. Embora o RAG tenha mostrado sucesso em recuperar informações precisas, é crucial notar que mesmo esses modelos aprimorados podem ser vulneráveis a mudanças na entrada.

Experimentando com GGPP

O GGPP se destaca como um método pra explorar como mudanças nos prompts podem influenciar as saídas de um LLM. Esse método não só tenta manipular as saídas pra respostas indesejáveis, mas também avalia como bem o RAG lida com prompts irrelevantes. Ao rastrear como os nós subjacentes do modelo respondem antes e depois dessas manipulações, os pesquisadores podem entender melhor a robustez dos modelos RAG.

O GGPP fornece um jeito de criar sistematicamente prompts que levam os LLMs a produzir respostas incorretas. Focando no que influencia os padrões neurais do modelo, o GGPP oferece uma visão mais clara sobre o impacto de pequenas mudanças nos prompts.

Medindo Diferenças nas Respostas

Nos testes, vários modelos de linguagem foram utilizados pra determinar como o GGPP poderia manipular a saída. Os pesquisadores procuraram padrões nas respostas neurais dos modelos tanto com quanto sem os prefixos do GGPP. As descobertas sugerem que o GGPP influencia como o modelo liga os prompts de entrada às respostas de saída. Isso significa que mesmo quando um LLM recebe instruções pra ignorar informações extras, ele ainda pode ser afetado por pequenas mudanças.

Detectando Manipulações

Uma das principais descobertas desse estudo é o potencial de identificar quando um prompt foi manipulado. Ao examinar como o funcionamento interno do modelo muda quando dado prompts alterados, os pesquisadores podem desenvolver detectores pra identificar falhas potenciais nas saídas dos LLMs. Dois detectores foram testados: o probe SAT e o probe ACT. Enquanto o probe SAT exigia recursos significativos, o probe ACT foi mais eficiente, dependendo de menos parâmetros pra rastrear mudanças nas respostas do modelo.

Construindo um LLM Mais Confiável

Ao entender as vulnerabilidades nos LLMs, especialmente nos modelos RAG, os pesquisadores podem trabalhar pra tornar esses sistemas mais confiáveis. Os métodos desenvolvidos através do GGPP e as capacidades de detecção subsequentes podem ser utilizados pra melhorar a segurança e a precisão dos LLMs. Isso é especialmente crítico à medida que os LLMs continuam sendo integrados em ferramentas que as pessoas usam pra obter informações.

Conhecimento Factual e Suas Limitações

Mesmo com sua natureza avançada, os LLMs frequentemente distorcem o conhecimento factual. Eles podem negligenciar detalhes críticos ou falhar em conectar os pontos quando necessário. Ao usar prompts adversariais, os pesquisadores demonstraram que é possível manipular esses modelos pra produzir informações incorretas ou tendenciosas. Essa capacidade levanta alarmes sobre o quanto podemos confiar no conteúdo gerado por LLMs.

Entendendo o Comportamento do Modelo

Pra investigar como essas manipulações influenciam os LLMs, os pesquisadores estudaram ativações neuronais dentro dos modelos. Quando as entradas eram alteradas, certas ativações desapareciam, levando a saídas defeituosas. Ao monitorar mudanças nessas ativações neuronais, insights poderiam ser obtidos sobre como os prompts ditam o comportamento dos LLMs.

Os pesquisadores encontraram fortes laços entre mudanças nos prompts de entrada e a precisão geral das saídas. Essa correlação fornece uma base pra desenvolver métodos que melhorem ainda mais a confiabilidade dos LLMs.

Aprimorando Métodos de Detecção

Pra ajudar a reconhecer manipulações em prompts, métodos de detecção como probes SAT e ACT foram refinados. O probe SAT mostrou-se promissor, mas exigia consideráveis recursos computacionais. O probe ACT, por outro lado, provou ser mais eficiente enquanto mantinha precisão. Essa eficiência é vital, pois permite o monitoramento em tempo real dos prompts usados com LLMs.

Aplicações no Mundo Real

À medida que os LLMs são usados cada vez mais em vários setores, garantir sua precisão se torna cada vez mais crítico. As descobertas do GGPP podem ajudar a criar modelos melhorados que fornecem informações precisas sem serem facilmente manipulados. Isso garante que indústrias que dependem de LLMs possam confiar no conteúdo produzido sem medo de desinformação.

Uma Lição de Vigilância

Essa pesquisa serve como um lembrete crucial sobre a necessidade de vigilância ao trabalhar com modelos de linguagem avançados. O potencial para manipulações de prompts enfatiza a importância de testes e validações rigorosos das respostas dos LLMs. Usuários desses modelos devem estar cientes de suas limitações e dos esforços contínuos pra melhorar sua eficácia.

Conclusão

A exploração dos LLMs através da lente do GGPP revela tanto seu potencial quanto suas limitações. Embora técnicas como o RAG possam melhorar o desempenho, vulnerabilidades ainda existem, como destacado nos experimentos de manipulação de prompts. Um esforço focado em detecção, robustez e melhorias contínuas será crucial pra garantir que esses modelos sirvam como fontes confiáveis de informação em várias áreas. À medida que avançamos, a conscientização e compreensão desses desafios vão permitir melhores práticas no uso da tecnologia LLM.

Fonte original

Título: Prompt Perturbation in Retrieval-Augmented Generation based Large Language Models

Resumo: The robustness of large language models (LLMs) becomes increasingly important as their use rapidly grows in a wide range of domains. Retrieval-Augmented Generation (RAG) is considered as a means to improve the trustworthiness of text generation from LLMs. However, how the outputs from RAG-based LLMs are affected by slightly different inputs is not well studied. In this work, we find that the insertion of even a short prefix to the prompt leads to the generation of outputs far away from factually correct answers. We systematically evaluate the effect of such prefixes on RAG by introducing a novel optimization technique called Gradient Guided Prompt Perturbation (GGPP). GGPP achieves a high success rate in steering outputs of RAG-based LLMs to targeted wrong answers. It can also cope with instructions in the prompts requesting to ignore irrelevant context. We also exploit LLMs' neuron activation difference between prompts with and without GGPP perturbations to give a method that improves the robustness of RAG-based LLMs through a highly effective detector trained on neuron activation triggered by GGPP generated prompts. Our evaluation on open-sourced LLMs demonstrates the effectiveness of our methods.

Autores: Zhibo Hu, Chen Wang, Yanfeng Shu, Helen, Paik, Liming Zhu

Última atualização: 2024-07-23 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2402.07179

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2402.07179

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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