华为大咖说 | 应对大语言模型可信问题,这几个技术方向需思考
近年来,大模型技术取得了飞速发展,在自然语言处理、计算机视觉、语音识别等多个领域展现出强大的能力。众多大模型如雨后春笋般涌现,其应用场景也不断拓展,涵盖了医疗、金融、教育、娱乐等各行各业。在医疗领域,大模型可辅助医生进行疾病诊断和治疗方案制定;在金融领域,能用于风险评估和投资决策;在教育领域,可实现个性化学习和智能辅导。
然而,随着大模型的广泛应用,一系列问题也逐渐浮出水面。在价值观对齐方面,不同文化背景下的价值观标准难以统一。当大模型应用于全球市场时,由于不同地区的文化、宗教、历史等因素的差异,对同一事物的价值判断可能截然不同。在一些西方文化中,个人主义较为盛行,而在东方文化中,集体主义往往占据主导。大模型在生成内容时,如果不能充分考虑这些文化差异,就可能产生与某些地区价值观相悖的内容,引发社会争议。
在人类监督方面,当前面临着监督成本高、效率低的问题。人工标注数据是训练大模型的重要环节,但这一过程需要大量的人力和时间投入。随着大模型规模的不断扩大和应用场景的日益复杂,需要标注的数据量呈指数级增长,这使得人工标注的成本急剧上升。而且,人工标注的质量也难以保证,不同标注者之间可能存在主观性差异,导致标注数据的一致性和准确性受到影响。
模型透明性也是大模型发展中亟待解决的问题。许多大模型采用了复杂的神经网络结构和算法,其内部的决策过程和运行机制犹如 “黑箱”,难以被理解和解释。当大模型在医疗诊断、金融风险评估等关键领域做出决策时,用户往往希望了解其决策依据,但由于模型的不透明性,这一需求难以满足,从而降低了用户对大模型的信任度。
算法公平性同样不容忽视。大模型在训练过程中可能会学习到数据中的偏差和歧视,导致对不同群体产生不公平的结果。在招聘场景中,如果训练数据存在性别或种族偏见,大模型可能会在筛选简历时对某些群体产生不利影响,限制了他们的职业发展机会。这些问题的存在,严重制约了大模型的进一步发展和广泛应用,使得大模型的可信性成为了业界和学术界关注的焦点。
接下来,笔者将与大家分享几个应对大语言模型(LLM)可信问题需要长期思考的技术方向。
价值观对齐
随着大模型应用场景的全球化,其面临的文化多样性问题日益突出。大模型被广泛应用于跨国公司的客户服务、国际社交媒体平台的内容生成以及全球教育资源的开发等领域。在这些场景中,大模型需要与来自不同文化背景的用户进行交互,其生成的内容必须符合当地的文化价值观,否则可能会引发用户的反感和抵制。一家跨国电商公司使用大模型为全球客户提供在线客服服务,如果大模型在回复不同地区客户的咨询时,不能考虑到当地的文化习俗和价值观,就可能会导致沟通不畅,甚至失去客户信任。
社会的快速发展变化也使得价值观处于不断更新的状态。新的社会问题和挑战不断涌现,如人工智能伦理、环境保护、社会公平等,这些问题促使人们对传统价值观进行反思和调整。大模型在训练过程中所使用的数据往往是基于过去的价值观体系,当面对新的价值观需求时,模型可能无法准确理解和满足这些要求。随着人们对人工智能伦理问题的关注度不断提高,大模型需要在生成内容时充分考虑到伦理道德的约束,避免产生有害或不道德的信息。但由于价值观的动态变化,大模型在这方面的表现仍存在不足。
建立通用的价值观表示模型是实现价值观对齐的关键挑战之一。不同的价值观具有不同的内涵和表现形式,如何将这些复杂的价值观转化为计算机能够理解和处理的形式,是一个亟待解决的问题。目前的研究尝试使用向量表示、语义网络等方法来表示价值观,但这些方法都存在一定的局限性。向量表示虽然能够将价值观映射到低维空间中进行计算,但难以准确表达价值观的语义和逻辑关系;语义网络则在处理大规模价值观数据时面临计算效率和可扩展性的问题。
实现价值观的动态更新和对齐也是一大挑战。大模型需要能够实时获取社会价值观的最新动态,并将其融入到模型的训练和推理过程中。这需要建立高效的价值观监测机制,能够从海量的文本、图像、视频等数据中提取出与价值观相关的信息,并进行实时分析和更新。还需要开发相应的算法,能够在不影响模型稳定性和性能的前提下,快速将新的价值观信息整合到模型中。目前,这些技术还处于研究阶段,尚未得到广泛应用。
人类监督
人类监督面临的主要技术难题包括监督成本高、效率低以及监督准确性难以保证。随着大模型规模的不断扩大和应用场景的日益复杂,需要监督的数据量呈指数级增长。基础大模型的训练基本采用无监督方式,无需人工标注;而微调大模型或进行二次训练时,才可能需要高精度的人工标注数据。人工标注的过程也容易受到标注者主观因素的影响,不同标注者对同一数据的理解和判断可能存在差异,导致标注结果的一致性和准确性难以保证。
在一些涉及专业领域的大模型应用中,如医疗诊断、金融风险评估等,需要具备专业知识的标注者进行监督。但这类专业标注者数量有限,且培训成本高,进一步增加了监督的难度和成本。而且,人工标注的速度远远跟不上大模型数据生成的速度,导致监督滞后,无法及时发现和纠正模型中的问题。
大模型规模和复杂性的增加是导致人类监督难题的重要原因之一。随着模型参数的不断增多和网络结构的日益复杂,大模型能够学习到更加复杂的知识和模式,但同时也使得其行为变得更加难以理解和预测。此外,多智能体交互涵盖工具调用、具身智能与人机交互等多方面内容,其中涉及诸多复杂动作。在每个环节中,人为干预与流畅的人机交互都给人类监督带来了挑战和困难。
大模型应用场景的增多也使得监督的难度加大。大模型被广泛应用于医疗、金融、教育、娱乐等多个领域,每个领域都有其独特的业务规则和数据特点。在医疗领域,大模型需要准确诊断疾病并提供合理的治疗建议,这就要求标注者具备医学专业知识;在金融领域,大模型需要进行风险评估和投资决策,标注者需要熟悉金融市场和投资策略。不同领域的专业知识差异较大,使得找到合适的标注者变得更加困难。
人工标注本身也存在局限性。标注者的主观偏见、疲劳、注意力不集中等因素都可能影响标注结果的质量。标注者可能会受到自身文化背景、经验和价值观的影响,对数据的标注存在偏差。而且,长时间的重复标注工作容易导致标注者疲劳,从而降低标注的准确性和效率。
模型透明性
模型透明性面临的主要技术难题包括模型内部机制难以理解、决策过程不可解释以及信息披露不充分。许多大模型采用了复杂的神经网络结构和深度学习算法,其内部的计算过程和参数更新机制犹如 “黑箱”,难以被研究者和用户理解。在一个图像识别大模型中,模型如何从输入的图像中提取特征并做出分类决策,其具体的过程和原理很难直观地呈现出来。
大模型的决策过程缺乏有效的解释方法。当模型做出一个决策时,用户往往希望了解其决策依据,但目前的技术手段难以提供清晰、易懂的解释。在医疗诊断中,大模型给出的诊断结果如果不能提供详细的诊断依据和推理过程,医生和患者很难对其结果产生信任。而且,大模型在训练和应用过程中涉及到大量的数据和参数,这些信息的披露也存在不充分的问题。用户和监管机构难以获取足够的信息来评估模型的性能、安全性和合规性。
开发可解释性技术是提升模型透明性的关键挑战之一。目前已经有一些可解释性技术被提出,如特征重要性分析、可视化技术、代理模型等,但这些技术都存在一定的局限性。特征重要性分析只能提供模型输入特征的重要性排序,无法解释模型的决策过程;可视化技术虽然能够直观地展示模型的部分信息,但对于复杂的模型结构和计算过程,可视化效果仍然有限;代理模型则需要构建一个简单的模型来近似原模型的行为,其解释的准确性和可靠性还有待提高。需要开发更加有效的可解释性技术,能够全面、深入地解释大模型的内部机制和决策过程。
设计透明的模型架构也是一个重要的挑战。目前的大模型架构大多注重性能和效率,而忽视了透明性。需要重新设计模型架构,使其在保证性能的前提下,具备更好的可解释性。可以采用模块化、分层的设计思路,将模型的不同功能模块进行分离,每个模块的输入、输出和计算过程都能够清晰地展示出来。还可以引入一些可解释的组件,如决策树、规则引擎等,与深度学习模型相结合,提高模型的可解释性。
规范信息披露也是提升模型透明性的必要措施。需要建立统一的信息披露标准和规范,明确模型开发者需要披露的信息内容和方式。模型开发者需要披露模型的架构、训练数据、训练过程、性能指标、风险评估等信息,以便用户和监管机构能够全面了解模型的情况。还需要开发相应的工具和平台,方便模型开发者进行信息披露和用户进行信息查询。
算法公平性
算法公平性面临的主要技术难题包括数据偏见导致的算法歧视、公平性评估指标不统一以及公平性与模型性能平衡难。数据偏见是算法歧视的主要根源之一。在大模型的训练过程中,如果使用的数据存在偏差,例如数据集中某些群体的样本数量过少或数据特征存在偏差,模型就可能学习到这些偏差,从而在决策过程中对某些群体产生歧视。在招聘场景中,如果训练数据中男性的样本数量远多于女性,且男性在某些职位上的成功案例较多,那么大模型在筛选简历时可能会对女性产生不利影响,导致女性获得面试机会的概率降低。
目前,公平性评估指标尚未形成统一的标准。不同的研究和应用中使用的公平性评估指标各不相同,如统计均等性、机会均等性、预测均等性等,这些指标从不同的角度衡量算法的公平性,但它们之间存在一定的差异和冲突。在某些情况下,满足统计均等性的算法可能无法满足机会均等性,这使得评估算法的公平性变得困难。而且,在实际应用中,往往需要在公平性和模型性能之间进行权衡。提高算法的公平性可能会牺牲一定的模型性能,例如准确率、召回率等,而追求模型性能的提升又可能导致公平性问题的出现。如何在保证模型性能的前提下,实现算法的公平性,是一个亟待解决的问题。
数据来源的多样性是导致数据偏见的重要原因之一。大模型的训练数据通常来自于多个不同的数据源,这些数据源可能存在数据采集方式、数据质量、数据覆盖范围等方面的差异。社交媒体数据、网页数据、企业内部数据等,它们的采集方式和数据特点各不相同。如果在数据收集和预处理过程中没有对这些差异进行充分的考虑和处理,就容易引入数据偏见。
应用场景的差异性也使得算法公平性问题变得更加复杂。不同的应用场景对公平性的要求和理解可能不同。在教育领域,公平性可能体现在为每个学生提供平等的学习机会和资源;而在司法领域,公平性则可能更强调对每个嫌疑人的公正审判。大模型需要根据不同的应用场景,满足相应的公平性要求,但这在实际应用中往往具有很大的挑战性。
社会对公平性的关注度不断提高,人们对算法的公平性提出了更高的要求。随着人工智能技术在社会各个领域的广泛应用,算法的决策结果对人们的生活和权益产生了越来越大的影响。如果算法存在不公平性,可能会加剧社会的不平等和不公正,引发社会争议和不满。因此,确保算法的公平性已经成为人工智能发展中不可忽视的重要问题。
以上便是应对大语言模型(LLM)可信问题时,值得长期深入思考的几个技术方向。倘若各位还有其他见解,欢迎在评论区畅所欲言!
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