Avaliação da Geração de Linguagem Natural: Desafios e Soluções
Uma visão geral dos métodos para avaliar métricas automáticas em sistemas de NLG.
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Índice
Nos últimos anos, a Geração de Linguagem Natural (NLG) tem chamado muita atenção. NLG é o processo de usar sistemas de computador para criar textos parecidos com os humanos. Isso pode incluir resumir artigos, gerar respostas em uma conversa ou produzir textos com base em temas ou emoções específicas. Avaliar o quão bem esses sistemas funcionam é crucial para entender sua eficácia.
Existem dois principais tipos de métodos de avaliação: avaliações humanas e Métricas Automáticas. As avaliações humanas envolvem pessoas avaliando a qualidade do texto produzido pelos sistemas de NLG. Embora esse método seja confiável, pode ser caro e demorado. As métricas automáticas, por outro lado, podem avaliar rapidamente grandes quantidades de texto gerado. No entanto, costuma haver uma desconexão entre o que essas métricas indicam e como os humanos percebem a qualidade do texto gerado.
Neste artigo, vamos explorar diferentes abordagens para avaliar métricas automáticas em NLG e os desafios presentes na medição de sua eficácia.
O que é NLG?
NLG é um ramo da inteligência artificial que foca em gerar texto automaticamente. Essa tecnologia pode ser aplicada em várias áreas, incluindo chatbots, geração automatizada de notícias e ferramentas educacionais. O objetivo é produzir textos que sejam não só coerentes, mas também relevantes e envolventes para os usuários.
Os sistemas de NLG são geralmente treinados usando grandes conjuntos de dados. Eles aprendem com exemplos e ajustam sua saída com base em padrões encontrados nos dados. Isso permite que os sistemas produzam textos que se assemelham à escrita humana. Apesar desses avanços, avaliar corretamente sua saída ainda é um desafio.
Métodos de Avaliação
Avaliar sistemas de NLG geralmente envolve dois métodos principais: Avaliação Humana e métricas automáticas.
Avaliação Humana
Nas avaliações humanas, especialistas ou usuários comuns leem e avaliam o texto gerado com base em critérios específicos. Essa abordagem pode fornecer insights valiosos sobre como um sistema se sai em relação a várias qualidades, como coerência, relevância e fluência. No entanto, tem suas desvantagens:
- Caro e Demorado: Avaliações humanas exigem muito tempo e recursos, tornando-as menos viáveis para grandes conjuntos de dados.
- Variabilidade nos Julgamentos: Diferentes avaliadores podem ter opiniões variadas, levando a inconsistências nas avaliações.
Apesar dessas desvantagens, as avaliações humanas continuam essenciais para entender as nuances da qualidade do texto.
Métricas Automáticas
As métricas automáticas servem como uma alternativa às avaliações humanas. Elas usam algoritmos para comparar o texto gerado com textos de referência-normalmente, textos escritos por humanos de alta qualidade. Algumas métricas automáticas comuns incluem:
- BLEU: Foca na sobreposição de palavras entre o texto gerado e os textos de referência.
- ROUGE: Mede o quanto o texto gerado relembra os n-grams (sequências curtas de palavras) do texto de referência.
- BERTScore: Avalia a similaridade dos textos com base em embeddings de palavras, que permite uma comparação mais profunda além de simples correspondência de palavras.
Embora as métricas automáticas sejam mais rápidas e baratas, elas costumam ter dificuldades em se alinhar com o julgamento humano. Muitos estudos mostram uma correlação fraca entre essas métricas e as avaliações humanas, o que significa que nem sempre elas capturam as qualidades que os humanos valorizam em um texto.
Desafios na Avaliação
Existem vários desafios quando se trata de avaliar métricas automáticas para NLG:
Correlação Fraca com o Julgamento Humano
Um desafio significativo é que muitas métricas automáticas falham em se alinhar de perto com as avaliações humanas. Mesmo se um sistema recebe uma pontuação alta de uma métrica automática, isso não garante que um avaliador humano o classificaria positivamente. Essa inconsistência levanta questões sobre a confiabilidade dessas métricas como substitutos para o julgamento humano.
Falta de Padronização
Outro desafio é a ausência de métricas padronizadas para avaliar sistemas de NLG. Estudos diferentes podem usar métricas e conjuntos de dados variados, tornando difícil comparar resultados entre diferentes pesquisas. Essa inconsistency pode levar a confusões na interpretação dos achados.
Considerações Específicas da Tarefa
A eficácia das métricas automáticas muitas vezes depende da tarefa específica de NLG em questão. Por exemplo, uma métrica que funciona bem na avaliação de resumo de texto pode não ser tão eficaz para geração de diálogos. Essa variabilidade complica a tarefa de criar uma estrutura de avaliação "tamanho único".
Uma Estrutura Proposta para Avaliação
Para abordar os desafios na avaliação de métricas automáticas para NLG, os pesquisadores propuseram uma estrutura que inclui uma lista de verificação de preferência de métricas. Essa lista visa fornecer métodos de avaliação mais consistentes e confiáveis para diferentes tarefas.
Lista de Verificação de Preferência de Métricas
A lista de verificação de preferência de métricas consiste em vários componentes projetados para avaliar a eficácia das métricas automáticas. Ela foca em três tarefas principais:
Experimento de Transferência: Investiga se as correlações entre métricas automáticas e avaliações humanas se mantêm em diferentes contextos. Isso inclui testar métricas em dados tanto da mesma área (ID) quanto fora da área (OOD).
Avaliação em Nível de Aspecto: Avalia o quão bem as métricas automáticas conseguem identificar aspectos específicos de qualidade no texto gerado, como coerência e consistência. Isso ajuda a determinar se as métricas podem fornecer uma compreensão mais sutil da qualidade do texto.
Avaliação em Nível de Sistema: Avalia a capacidade das métricas de discernir diferenças de desempenho entre diferentes sistemas de NLG. Esse aspecto visa garantir que as métricas possam identificar efetivamente quais sistemas produzem textos de maior qualidade.
Benefícios Desta Estrutura
Implementar essa estrutura pode oferecer vários benefícios:
- Consistência Melhorada: Usando uma lista de verificação padronizada, os pesquisadores podem garantir que as avaliações sejam mais consistentes e confiáveis entre diferentes estudos.
- Insights Aprimorados: Essa abordagem permite uma análise mais profunda de quão bem as métricas automáticas capturam as qualidades que os humanos valorizam em textos.
- Melhor Avaliação de Desempenho: Focando no desempenho em nível de sistema, a estrutura pode ajudar a identificar quais sistemas de NLG são realmente eficazes, orientando futuros desenvolvimentos.
Conclusão
Avaliar métricas automáticas na Geração de Linguagem Natural apresenta desafios significativos, desde correlações fracas com o julgamento humano até a falta de padronização entre diferentes métricas e tarefas. No entanto, ao adotar uma lista de verificação de preferência de métricas, os pesquisadores podem criar uma estrutura mais confiável para avaliar a eficácia dos sistemas de NLG.
À medida que o campo de NLG continua a evoluir, entender como avaliar esses sistemas de forma precisa será crucial para avançar a tecnologia e garantir que o texto gerado atenda às expectativas humanas. Ao enfrentar os desafios atuais, podemos trabalhar em direção a um sistema de avaliação mais eficaz que beneficie tanto pesquisadores quanto usuários no futuro.
Título: NLG Evaluation Metrics Beyond Correlation Analysis: An Empirical Metric Preference Checklist
Resumo: In this study, we analyze automatic evaluation metrics for Natural Language Generation (NLG), specifically task-agnostic metrics and human-aligned metrics. Task-agnostic metrics, such as Perplexity, BLEU, BERTScore, are cost-effective and highly adaptable to diverse NLG tasks, yet they have a weak correlation with human. Human-aligned metrics (CTC, CtrlEval, UniEval) improves correlation level by incorporating desirable human-like qualities as training objective. However, their effectiveness at discerning system-level performance and quality of system outputs remain unclear. We present metric preference checklist as a framework to assess the effectiveness of automatic metrics in three NLG tasks: Text Summarization, Dialogue Response Generation, and Controlled Generation. Our proposed framework provides access: (i) for verifying whether automatic metrics are faithful to human preference, regardless of their correlation level to human; and (ii) for inspecting the strengths and limitations of NLG systems via pairwise evaluation. We show that automatic metrics provide a better guidance than human on discriminating system-level performance in Text Summarization and Controlled Generation tasks. We also show that multi-aspect human-aligned metric (UniEval) is not necessarily dominant over single-aspect human-aligned metrics (CTC, CtrlEval) and task-agnostic metrics (BLEU, BERTScore), particularly in Controlled Generation tasks.
Autores: Iftitahu Ni'mah, Meng Fang, Vlado Menkovski, Mykola Pechenizkiy
Última atualização: 2023-05-26 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2305.08566
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2305.08566
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-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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Ligações de referência
- https://www.latex-project.org/help/documentation/encguide.pdf
- https://github.com/inimah/metric-preference-checklist
- https://github.com/facebookresearch/ParlAI/tree/main/projects/convai2
- https://modelzoo.co/model/textsum
- https://github.com/thu-coai/CTRLEval
- https://huggingface.co/spaces/evaluate-metric/bleu
- https://huggingface.co/spaces/evaluate-metric/rouge
- https://huggingface.co/spaces/evaluate-metric/bertscore
- https://huggingface.co/spaces/evaluate-metric/perplexity
- https://github.com/maszhongming/UniEval
- https://github.com/huggingface/evaluate.git
- https://github.com/tanyuqian/ctc-gen-eval.git
- https://github.com/thu-coai/CTRLEval.git
- https://github.com/maszhongming/UniEval.git