计算机前沿技术-人工智能算法-大语言模型-最新研究进展-2024-10-18

计算机前沿技术-人工智能算法-大语言模型-最新研究进展-2024-10-18

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目录

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1. On the Reliability of Large Language Models to Misinformed and Demographically-Informed Prompts

Authors: Toluwani Aremu, Oluwakemi Akinwehinmi, Chukwuemeka Nwagu, Syed
Ishtiaque Ahmed, Rita Orji, Pedro Arnau Del Amo, Abdulmotaleb El Saddik
https://arxiv.org/abs/2410.10850
大型语言模型对错误信息和人口统计学信息提示的可靠性研究

摘要：
本文研究了基于大型语言模型（LLM）的聊天机器人在处理错误信息提示和包含人口统计学信息的问题时的行为和表现。研究聚焦于气候变化和心理健康领域，通过定量和定性方法评估聊天机器人辨别陈述真实性、坚持事实以及其回应中存在的偏见或错误信息的能力。定量分析显示，聊天机器人在回答封闭式问题时能够给出正确答案，但定性分析揭示了隐私、伦理问题以及聊天机器人在将用户引导至专业服务方面仍存在担忧。

研究背景：
随着大型语言模型（LLMs）的广泛应用，其在语言理解和生成方面的能力显著提升。然而，LLMs在处理敏感领域信息时，如气候变化和心理健康，其输出的准确性和可靠性成为关键问题。

算法模型：
研究主要分析了三个基于LLM的聊天机器人：ChatGPT、Bing Chat和Google BARD。通过构建基准数据集，包含气候变化和心理健康领域的真假问题，以及与领域专家的合作，对聊天机器人的回应进行了评估。

核心创新点：

• 提出了一个综合基准数据集，用于评估LLM支持的聊天机器人。
• 与领域专家合作，对聊天机器人的回应进行了深入的定性分析。
• 提出了针对LLM支持的聊天机器人在提供气候变化和心理健康信息时的挑战和策略。

实验效果：
实验结果显示，聊天机器人在回答气候变化和心理健康领域的封闭式问题时表现出较高的准确性。然而，定性分析揭示了隐私、伦理问题以及在引导用户至专业服务方面的担忧。

后续潜在研究方向：
未来的研究可以进一步探索如何提高LLM在处理敏感领域信息时的准确性和可靠性，以及如何更好地整合领域专家的知识以提升聊天机器人的性能。

推荐阅读指数： ★★★★☆

2. SafeLLM: Domain-Specific Safety Monitoring for Large Language Models: A Case Study of Offshore Wind Maintenance

Authors: Connor Walker, Callum Rothon, Koorosh Aslansefat, Yiannis
Papadopoulos, Nina Dethlefs
https://arxiv.org/abs/2410.10852
SAFELLM: 针对大型语言模型的特定领域安全监控：海上风电维护案例研究

摘要：
随着海上风电（OSW）行业的显著扩张，运营和维护（O&M）成本增加。智能报警系统提供了快速检测组件故障和流程异常的前景，使得能够及时准确地进行干预，从而可能减少资源支出和计划内及计划外的停机时间。本文介绍了一种创新方法，利用大型语言模型（LLMs）来解决这一挑战。我们提出了一个专门的对话代理，该代理结合了统计技术来计算句子之间的距离，以检测和过滤幻觉和不安全的输出。这可能使得代理能够更好地解释报警序列，并生成更安全的维修行动建议。初步发现是将这种方法应用于ChatGPT-4生成的测试句子。

研究背景：
海上风电行业的快速增长带来了对运营和维护的更高要求，尤其是在远程监控和诊断方面。LLMs在这一领域的应用需要可靠性和可信任性作为前提，但关于幻觉和不安全回应的担忧仍然存在。

算法模型：
研究提出了一个名为SafeLLM的框架，该框架利用统计方法计算句子之间的距离，以检测和过滤幻觉和不安全的输出。该框架应用于ChatGPT-4生成的测试句子，并讨论了使用ChatGPT-4的局限性以及通过使用专门的OSW数据集重新训练以增强代理的潜力。

核心创新点：

• 提出了一个结合统计技术的对话代理，用于检测和过滤LLM生成的不安全输出。
• 使用Wasserstein距离（EMD）作为句子相似性的度量，以提高对幻觉和不安全输出的检测能力。

实验效果：
实验结果表明，使用Wasserstein距离的方法在大多数类别中与余弦相似度相比具有可比的准确性，显示出作为SafeLLM框架基础的潜力。

后续潜在研究方向：
未来的工作可以集中在与行业合作，获取更全面的数据集来训练和测试模型，以及开发更具体的不安全概念字典，以符合当前的行业标准。

推荐阅读指数： ★★★★☆

3. Mitigating Hallucinations Using Ensemble of Knowledge Graph and Vector Store in Large Language Models to Enhance Mental Health Support

Authors: Abdul Muqtadir, Hafiz Syed Muhammad Bilal, Ayesha Yousaf, Hafiz Farooq
Ahmed, Jamil Hussain
https://arxiv.org/abs/2410.10853
使用知识图谱和向量存储的集成来减轻大型语言模型中的幻觉，以增强心理健康支持

摘要：
这项研究工作深入探讨了大型语言模型（LLMs）中的幻觉表现及其对心理健康领域应用的影响。主要目标是识别有效的策略来减少幻觉事件，从而增强LLMs在促进心理健康干预措施（如治疗、咨询和传播相关信息）中的可靠性和安全性。通过严格的调查和分析，本研究旨在阐明LLMs中幻觉的潜在机制，并随后提出针对性的干预措施来减轻其发生。通过解决这一关键问题，研究努力促进LLMs在心理健康背景下的更强大的框架，确保它们在帮助治疗过程和向寻求心理健康支持的个人提供准确信息方面的有效性和可靠性。

研究背景：
心理健康问题在数字化连接的世界中日益受到关注。然而，传统的心理健康服务通常与可访问性、负担能力和污名化相关。此外，与顾问的面对面会议在时间和空间上都是有限的。因此，许多人拒绝寻求这些问题的帮助，使他们的心理健康处于风险之中。随着对心理健康支持的需求持续增加，迫切需要新的发展来满足这一需求。

算法模型：
研究使用了开源的大型语言模型，如Google Gemma、Mistral和Zypher，用于基于心理健康领域的问题生成答案。通过结合向量存储检索和知识图谱存储检索的优势，提出了一种集成检索器框架，以减少LLM中的幻觉。

核心创新点：

• 提出了一种集成检索器框架，结合了向量存储检索和知识图谱存储检索，以减少LLM中的幻觉。
• 使用了GENA（Graph for Enhanced Neuropsychiatric Analysis）知识图谱，提供了关于心理健康的权威信息，包括症状、治疗、疾病和遗传标记。

实验效果：
实验结果表明，集成检索器系统在准确性和相关性方面比基线LLM系统有显著提高。通过知识图谱数据显著降低了错误信息的比率，并增强了上下文理解。

后续潜在研究方向：
未来的研究可以集中在改进系统的可扩展性和适应性，以适应更广泛的应用和领域，解决计算成本较高和反应时间较长的问题。

推荐阅读指数： ★★★★☆

4. CogDevelop2K: Reversed Cognitive Development in Multimodal Large Language Models

Authors: Yijiang Li, Qingying Gao, Haoran Sun, Haiyun Lyu, Dezhi Luo, Hokin Deng
https://arxiv.org/abs/2410.10855

COGDEVELOP2K: 多模态大型语言模型中的认知发展逆转

摘要：
多模态大型语言模型（MLLMs）是否只是随机的鹦鹉？它们是否真的理解和能够执行它们擅长的任务？本文旨在探讨MLLMs的基础，即人类智能建立的感知、理解和推理的核心认知能力。为此，我们提出了CogDevelop2K，这是一个涵盖12个子概念的综合基准，从物体永久性、边界等基础知识到意向性理解等高级推理，通过人类思维的发展轨迹进行结构化。我们在这些基准上评估了46个MLLM。总体上，我们进一步评估了评估策略和提示技术的影响。令人惊讶的是，我们观察到与人类相比，模型显示出相反的认知发展轨迹。

研究背景：
在先进的大型语言模型（LLMs）的基础上，多模态大型语言模型（MLLMs）最近在涉及高级推理、感知和认知的复杂任务中表现出人类水平的性能。然而，我们提出了一个关键问题：MLLMs是否真的理解这些任务并具备执行它们的真正能力，还是它们只是依赖于学习偶然相关的“随机鹦鹉”？

算法模型：
研究提出了CogDevelop2K，这是第一个视觉认知发展基准，包含总共2519个问题，其中包含2517张图片和455个视频。然后，在跨越所有四个认知发展阶段的基准上评估了46个MLLM模型。

核心创新点：

• 提出了CogDevelop2K基准，涵盖12个子概念，从物体永久性、边界等基础知识到意向性理解等高级推理。
• 引入了一种新的多帧问题格式，同时评估模型的共指、认知推理和时间理解能力。

实验效果：
实验结果表明，与人类相比，模型显示出相反的认知发展轨迹。例如，GPT系列在形式操作阶段表现更好，而在具体操作阶段表现更差。

后续潜在研究方向：
未来的研究可以进一步探讨MLLMs的认知基础，以及评估策略和提示技术对它们结果的影响。

推荐阅读指数： ★★★★☆

5. Mirror-Consistency: Harnessing Inconsistency in Majority Voting

Authors: Siyuan Huang, Zhiyuan Ma, Jintao Du, Changhua Meng, Weiqiang Wang,
Zhouhan Lin
https://arxiv.org/abs/2410.10857

Mirror-Consistency: 在多数投票中利用不一致性

摘要：
自一致性是一种广泛使用的解码策略，显著提升了大型语言模型（LLMs）的推理能力。然而，它依赖于多数投票规则，这种规则只关注最频繁的回答，而忽视了所有其他少数回应。这些不一致的少数观点往往揭示了模型生成过程中的不确定性。为了解决这一局限性，我们提出了Mirror-Consistency，这是标准自一致性方法的增强。我们的方法将“反射镜”纳入自集成解码过程，使LLM能够批判性地检查多个生成之间的不一致性。此外，就像人类使用镜子更好地了解自己一样，我们提议使用Mirror-Consistency来增强基于样本的置信度校准方法，这有助于减轻过度自信的问题。我们的实验结果表明，与自一致性相比，Mirror-Consistency在推理准确性和置信度校准方面都取得了更好的性能。

研究背景：
大型语言模型（LLMs）在各个领域都有先进的应用，显著影响了多个领域。为了进一步增强LLMs的推理能力，自一致性最初生成了广泛的推理路径，然后进行边缘化以确定最一致的回应。尽管通常有效，但这种方法主要依赖于多数投票规则，这只关注最频繁的回答，从而忽视了其他少数回应。因此，重新采样答案中的关键不一致性，这些不一致性可能揭示了LLMs的不确定性和潜在错误，往往没有得到应有的关注。

算法模型：
研究提出了Mirror-Consistency方法，通过在自集成解码过程中加入“反射镜”，使LLM能够批判性地检查多个生成之间的不一致性。此外，该方法还用于增强基于样本的置信度校准方法，以减轻过度自信的问题。

核心创新点：

• 提出了Mirror-Consistency方法，通过在自集成解码过程中加入“反射镜”，使LLM能够批判性地检查多个生成之间的不一致性。
• 使用Mirror-Consistency来增强基于样本的置信度校准方法，以减轻过度自信的问题。

实验效果：
实验结果表明，与自一致性相比，Mirror-Consistency在推理准确性和置信度校准方面都取得了更好的性能。

后续潜在研究方向：
未来的研究可以进一步探索不同的提示策略与Mirror-Consistency方法的相互作用，以及在不同设置下Mirror-Consistency的鲁棒性。

推荐阅读指数： ★★★★☆

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后记

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