1 pontos por GN⁺ 2024-09-16 | 1 comentários | Compartilhar no WhatsApp
  • A alucinação em LLMs não é um erro de algumas situações, mas uma característica intrínseca do sistema; quanto mais amplo for o seu uso, mais necessário será julgar partindo dessa limitação
  • Como a alucinação decorre de uma estrutura matemática e lógica, é difícil eliminá-la completamente apenas com melhorias de arquitetura, dataset e fact-checking
  • A análise se baseia na teoria da computação e no Primeiro Teorema da Incompletude de Gödel, fazendo referência a problemas indecidíveis como Halting Problem, Emptiness Problem e Acceptance Problem
  • Em cada etapa, como composição dos dados de treinamento, recuperação de fatos, classificação de intenção e geração de texto, permanece uma probabilidade diferente de zero de produzir alucinação
  • Structural Hallucinations” trata a alucinação como uma propriedade estrutural inerente ao interior dos LLMs e desafia a noção de que a mitigação completa seja possível

Limites estruturais das alucinações em LLMs

  • Quanto mais os LLMs forem amplamente usados em vários domínios, mais precisamos examinar criticamente as limitações inerentes do modelo
  • A alucinação não é um erro acidental, mas algo próximo de uma característica inevitável dos sistemas LLM
  • Nessa perspectiva, não é possível eliminar as alucinações apenas com modelos melhores, datasets maiores ou ferramentas externas de verificação

Por que é difícil eliminá-la completamente

  • A alucinação surge da estrutura matemática e lógica dos LLMs
  • É difícil removê-la por completo apenas com melhorias de arquitetura, dataset e mecanismos de fact-checking
  • A análise utiliza a teoria da computação e o Primeiro Teorema da Incompletude de Gödel
    • Como problemas indecidíveis relacionados, são apresentados Halting Problem, Emptiness Problem e Acceptance Problem

A possibilidade de alucinação que permanece em cada etapa do processamento

  • Em todas as etapas do processo de um LLM existe uma probabilidade diferente de zero de gerar alucinação
    • composição dos dados de treinamento
    • recuperação de fatos
    • classificação de intenção
    • geração de texto
  • Mesmo que uma etapa específica seja reforçada, a possibilidade de alucinação não desaparece do sistema como um todo

Structural Hallucinations

  • Structural Hallucinations” é um conceito que vê a alucinação como uma propriedade inerente ao sistema LLM
  • Ele enfatiza a inevitabilidade matemática da alucinação e entra em conflito com a noção anterior de que seria possível mitigá-la completamente
  • Na prática, a alucinação em LLMs deve ser tratada não como algo a ser totalmente eliminado, mas como uma restrição sempre presente

1 comentários

 
GN⁺ 2024-09-16
Opiniões no Hacker News
  • Talvez o mal-entendido pudesse ter sido evitado se não tivessem dado o nome de hallucination ao conceito de “criar informações falsas durante a geração probabilística de texto”
    A palavra faz parecer que algo deu errado durante o funcionamento normal do modelo, mas, na prática, o funcionamento normal do modelo é produzir texto plausível
    “Alucinação” não é uma falha do modelo, e sim um juízo de valor que nós aplicamos ao texto resultante; significa apenas que aquele texto não serve ao propósito
    Por esse ponto de vista, mitigação de alucinações e alinhamento são praticamente o mesmo problema, então é difícil resolver só um deles separadamente

    • Exato. É um juízo de valor posterior, não um termo preciso
      Se levarmos o sentido da palavra “alucinação” ao pé da letra, o modelo está sempre alucinando; quando, por acaso, ele produz algo objetivamente verdadeiro, nós apenas não chamamos aquilo de alucinação
      Se o artigo organizou essa questão de definição de forma útil, pode ser uma boa contribuição
    • Não sei como esse termo começou a ser usado, mas a imprecisão dele parece favorecer justamente o lado que quer exagerar as capacidades dos LLMs
      Ele pode fazer o problema parecer um “bug” temporário, e não uma limitação essencial da própria tecnologia, obscurecendo sua verdadeira natureza para investidores e compradores
    • Se o fenômeno tivesse sido chamado simplesmente de makin' stuff up, o clima teria sido bem diferente
      Humanos também inventam coisas o tempo todo, e inventam coisas muito mais absurdas que a IA, então também seria preciso perguntar se os humanos são realmente inteligentes /não é totalmente uma piada
    • Já vi algumas vezes o termo confabulação (confabulation), e acho que ele reflete melhor o que acontece nos LLMs
    • A área inteira de IA/aprendizado de máquina cria termos apoiando-se em antropomorfização, e esses termos acabam reforçados por narrativas
  • Acho que alucinação está mais próxima do resultado de dizer em voz alta a primeira resposta possível que vem à mente quando se recebe uma pergunta
    Humanos normalmente não fazem isso. Eles têm lembranças de já terem errado em perguntas parecidas e, antes de falar, comparam a resposta com outros conhecimentos, fazendo internamente uma checagem de bom senso
    Por isso, em vez de esperar que um LLM produza imediatamente a resposta correta, é preciso dar espaço para reflexão
    O pensamento humano muitas vezes também chega a uma resposta depois de um debate interno e de compromissos entre vários papéis e personas; só depois que um “rascunho” inicial surge é que conseguimos imaginar contexto adicional, como as consequências de dizer aquela resposta
    Portanto, avaliar a inteligência de um LLM apenas pela primeira “reação intuitiva” a um prompt pode ser uma abordagem equivocada

    • Quando se pergunta a um humano algo que ele não sabe, o primeiro pensamento é não sei, não uma resposta inventada
      Inventar uma história exige esforço; sem treino, a maioria das pessoas nem faz isso muito bem. Algumas pessoas fazem isso naturalmente, mas em geral isso é visto como um transtorno
      LLMs não têm o conceito de “não sei”; eles apenas escrevem aquilo que melhor se ajusta aos dados de treinamento. Como não há muitos “não sei” nos dados de treinamento, essa também não é uma resposta natural
      Perguntei uma lista de bares de uma cidade pequena, e ele inventou tudo de forma plausível: nomes, endereços e números de telefone. Se você forçasse uma pessoa comum que não conhece bem essa cidade a dar uma resposta plausível sem dizer “não sei”, ela acabaria conseguindo inventar algo, mas esse definitivamente não seria seu primeiro pensamento
    • Não há motivo para comparar LLMs à mente humana, e vejo esse tipo de comparação como um mau hábito de antropomorfizar qualquer coisa
      LLMs não têm intuição nem vivenciam o tempo. Eles não são uma criança nervosa chutando qualquer resposta porque o tempo da prova está acabando; são produto de um desenvolvimento de software que abandonou mais de meio século de tradição de fazer computadores produzirem respostas corretas e passou a perseguir vibes
    • Não há inteligência a avaliar. Não é inteligente, nem há lógica ou ponderação internamente
    • Parece que você nunca me perguntou nada. Especialmente se me fizerem perguntas técnicas enquanto tomo café, se eu ganhasse 1 centavo por cada resposta errada, já seria milionário
    • O cérebro humano parece ligar o pensamento à realidade observada de alguma forma
      As partes responsáveis por percepção sensorial e raciocínio interagem com as partes que lidam com memória, e diferentes tipos de memória fazem conciliações entre si. Memórias que fazem sentido podem ficar mais fortes que algo visto por acaso
      LLMs não parecem fazer isso e, por projeto, são mais fracos que o cérebro na mitigação de alucinações
      Uma direção de pesquisa inspirada no cérebro seria observar quais partes parecem anormais em pessoas que têm alucinações no cérebro e seus modelos de funcionamento, para ver se isso pode ser aplicado a LLMs
      A ideia de aplicar modelos de estruturas como o hipocampo a redes neurais já vem sendo explorada por vários pesquisadores
  • Acho que a arquitetura atual é fundamentalmente cheia de alucinações, o que limitará severamente usos práticos, especialmente aqueles prometidos por expectativas exageradas
    Dito isso, este texto coloca o critério de “não alucinar” em um nível impossivelmente alto
    Ele basicamente reafirma limites fundamentais bem conhecidos dos sistemas formais e da computação mecânica, para então apresentar a conclusão óbvia de que LLMs compartilham esses limites
    A menos que se recorra a dualismo ou a algo como hipercomputação quântica especulativa, esses limites também se aplicam em grande medida aos humanos

    • Por outro lado, um LLM sem alucinações se torna quase um dispositivo de copiar e colar
      A propriedade interessante dos LLMs vem do fato de que eles conseguem inventar algo e ainda assim torná-lo plausível
    • C.S. Peirce foi quem caracterizou a inferência abdutiva e também influenciou bastante o trabalho clássico de IA de John Sowa; ele tinha uma perspectiva interessante
      Ele via matéria e mente como ambas reais, mas não dualistas, e acreditava que há uma transição suave e contínua entre elas
      Ainda assim, seja qual for a natureza da mente e da matéria, há evidências convincentes de que humanos criam significado em símbolos por meio do processo que Peirce chamou de semiose (semiosis)
      Ainda não temos uma semiótica que formalize isso adequadamente, e nessa área há muita filosofia aplicada matematicamente interessante, mas também muita bobagem acadêmica
      Até conseguirmos fazer isso, será difícil criar autômatos que realizem semiose, e por enquanto continuará existindo uma diferença qualitativa entre as capacidades humanas e as dos LLMs
    • Sinceramente, o impressionante é o quanto eles não conseguem fazer
      Não posso dizer que testei todos os modelos, mas a maioria falha muito rápido em pedidos como “explique um processo em que três entidades interagem”
      Com duas, eles geralmente dão conta, mas acabam girando em torno das mesmas frases ou, em muitos modelos, começam a repetir parágrafos inteiros; três parece ser completamente demais
      LLMs talvez tenham um papel em áreas em que vale queimar dinheiro para produzir algo “provavelmente errado na maior parte do tempo, mas barato de verificar, então talvez dê para aproveitar alguma boa ideia”
  • Medir dados de treinamento incompletos não parece fazer muito sentido
    Para começo de conversa, aprender não é justamente lidar com dados incompletos? Se os dados fossem completos, não precisaríamos de aprendizado de máquina; bastaria criar uma função que mapeasse a entrada para a saída
    Aprendizado de máquina é preencher lacunas por meio de previsão, e o aprendizado em geral também é assim
    Portanto, o que essa teoria mira também se aplica à inteligência e ao aprendizado humanos
    Dá para dizer que LLMs sempre alucinam, mas humanos também alucinam o tempo todo
    O problema real a resolver é como fazer LLMs alucinarem como humanos

    • A interpretação de que “aprendizado de máquina é preencher lacunas por previsão” parece generosa com aprendizado de máquina baseado em redes
      Aprendizado de máquina foi projetado para resolver problemas e diferia da IA clássica, que construía algoritmos diretamente, por poder derivar funções a partir de muitos dados
      Mas a “inteligência” do aprendizado de máquina atual é diferente do pensamento humano. Humanos não precisam de milhões de exemplos para conhecer um gato; basta ver dois ou três para conseguir identificá-lo depois
      Mesmo vendo apenas um gato preto, conseguem reconhecer corretamente outros gatos domésticos como gatos, e basta observar crianças para ver que isso acontece de fato
      Inteligência é a capacidade de conceber uma solução sem conhecimento prévio, e quanto mais inteligente é um ser, menos dados ele precisa. Quanto mais nos aproximamos de um sistema mais inteligente, menos dados deveriam ser necessários para produzir efeito, não mais
    • Sim, mas há uma grande diferença dependendo de se você está pedindo ao modelo interpolação ou extrapolação
      Em geral, modelos se saem muito melhor na primeira e enfrentam grandes problemas na segunda
  • A forma atual como LLMs alucinam parece profundamente relacionada à forma como representam conhecimento
    Ao olhar para a função de custo, há um motivo para ela ser chamada de log-verossimilhança. O objetivo real não é uma resposta coerente com os conceitos de um modelo robusto da realidade, mas produzir uma sequência de tokens plausível no sentido mais abstrato
    Mesmo quando o modelo alucina, ele está fazendo razoavelmente bem aquilo para que o treinamos, recuando implicitamente para padrões mais gerais dos dados de treinamento, como gramática e escolhas simples de palavras, a fim de produzir texto de alta probabilidade
    Imagino que uma mudança estrutural adequada poderia resolver completamente, ou quase completamente, o problema das alucinações
    Porém, ainda parece uma questão em aberto se seria possível criar um modelo que continuasse eficiente de treinar com esse tipo de mudança

    • Se alguém encontrar essa mudança estrutural, o resultado provavelmente deixará de ser chamado de LLM, e o artigo estará correto
    • Não é possível resolver o problema completamente. Matematicamente, ele é indecidível, e na verdade isso provavelmente já dava para intuir mesmo sem este preprint
      Ainda assim, a pergunta melhor é se dá para obter desempenho bom o suficiente
  • Para usar LLMs com eficácia, é preciso aprender a usar uma tecnologia fundamentalmente não confiável e não determinística
    Muita gente parece mal conseguir atravessar essa barreira

    • Honestidade e precisão geram confiança
      Quando você confia em algo, diminui a necessidade de criar um modelo mental de como aquilo pode enganá-lo e de como reagir, reduzindo a carga cognitiva
      Por isso, pelo menos para mim, LLMs são úteis, mas muito estressantes
    • LLMs não são fundamentalmente não determinísticos. Por exemplo, geração por amostragem gulosa é bastante simples
  • Talvez esteja na hora de a bolha estourar

    • Antes disso, precisamos primeiro alcançar aquilo que chamamos de “AGI”
      Antes ainda, precisamos defini-la, mas, na prática, ninguém sabe o que é AGI. Por isso, ela pode ser qualquer coisa
      O fato de Sam não acreditar que a AGI tenha sido alcançada mesmo depois do GPT-3.5, do ChatGPT, do GPT-4 multimodal e do o1(Strawberry) parece indicar que AGI, no fim, significa capturar a criação e o trabalho de bilhões de pessoas, levantar centenas de bilhões de dólares e enriquecer insiders enquanto todos são colocados em um sistema baseado em UBI
      Alucinações parecem uma desculpa para dizer que a AGI ainda não foi alcançada. Assim, é possível levantar ainda mais dinheiro para custos de energia de treinamento e inferência de modelos que continuarão alucinando
      Só depois que a OpenAI capturar todo o valor e os insiders embolsarem o dinheiro é que eles vão querer o estouro da bolha, em que 95% das startups de IA desaparecem. A OpenAI ficará como exceção
    • LLMs amplificam tanto inteligência quanto estupidez
      Por isso Terence Tao vê LLMs como algo por volta do nível de um doutorando mediano, e melhorando; já você está apenas esperando que eles morram
  • Não há necessidade de “conviver com isso”
    Basta não usar, ignorar e se opor à disseminação e à adoção. Eu continuarei fazendo isso

    • Tecnicamente, é verdade. Afinal, Donald Knuth ainda não usa e-mail
      Mas o “nós” global quase certamente não vai seguir esse pedido
    • Isso é “antiprogresso”. Devemos sempre buscar o progresso, mesmo que ele leve a um portal infernal de colapso da realidade criado por nós mesmos. Eu diria: avancemos para a terra das maravilhas
    • Eu quero usar, e muita gente também usa. Se você quiser ficar para trás, é livre para isso
  • LLMs seguirão o caminho dos sistemas especialistas
    Acho que depois vamos nos perguntar por que achamos que isso seria possível
    Eu recomendaria não se prender a uma identidade estreita de especialista em IA. Lá fora vai ficar bem frio em breve

  • Não concordo — https://arxiv.org/abs/2406.17642
    A pesquisa relacionada trata do problema da parada e de problemas computacionalmente intratáveis
    Naturalmente, LLMs não conseguem responder a problemas computacionalmente intratáveis
    Também não sei por que deveríamos chamar de alucinação responder “isso não pode ser computado” a uma pergunta sobre o problema da parada