從零學(xué)習(xí)大模型(15)——大模型評估與 LLM 自動化評估

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本文將圍繞閱讀理解、問答、代碼生成、數(shù)學(xué)推理等核心任務(wù)的評估方法展開,探討 Benchmark 如何檢測 LLM 的真實性、流暢度與幻覺,并揭示如何利用 LLM 自身能力實現(xiàn)對其他模型 / 任務(wù)的自動化評估。

在人工智能模型的研發(fā)與落地過程中,模型評估構(gòu)成了技術(shù)閉環(huán)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隨著大語言模型(LLM)參數(shù)量突破千億級,傳統(tǒng)單一指標(biāo)的評估體系已無法全面衡量模型能力,需從多維度、多場景構(gòu)建立體化評估框架。

多維度任務(wù)評估的技術(shù)范式

閱讀理解與問答任務(wù)的評估通?;诠_數(shù)據(jù)集展開。例如,SQuAD 和 RACE 數(shù)據(jù)集通過準(zhǔn)確率、F1 值等指標(biāo)量化模型對文本細(xì)節(jié)的捕捉能力,而紅杉中國的 xbench 工具更進(jìn)一步,采用雙軌評估體系 —— 既追蹤模型在通用任務(wù)上的能力上限,又量化其在招聘、營銷等垂直場景的實際效用。這種設(shè)計使得評估結(jié)果既能反映模型的理論性能,又能指導(dǎo)商業(yè)化落地。在代碼生成領(lǐng)域,HumanEval 和 APPS 等 Benchmark 通過執(zhí)行通過率、代碼可讀性等指標(biāo)評估模型的編程能力。

商湯科技的智能編程助手 “代碼小浣熊” 在 HumanEval 測試中一次通過率達(dá) 71%,顯著超越 GPT-3.5,而百川智能的 Baichuan 3 模型在 HumanEval 和 MBPP 等代碼生成任務(wù)中同樣表現(xiàn)優(yōu)異。數(shù)學(xué)推理的評估則面臨獨特挑戰(zhàn):GSM8K 和 MATH 數(shù)據(jù)集要求模型不僅給出正確答案,還需展示清晰的邏輯步驟。蘋果公司的 GSM-Symbolic 測試通過動態(tài)替換題目中的數(shù)字、專有名詞并添加無關(guān)信息,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有模型在面對微調(diào)后的題目時正確率大幅下降,暴露出其依賴數(shù)據(jù)記憶而非邏輯推理的局限性。

Benchmark 對 LLM 核心特性的檢測機制

真實性、流暢度與幻覺是評估 LLM 的三大核心維度。HELM(Holistic Evaluation of Language Models)等基準(zhǔn)測試工具通過對比模型輸出與外部知識庫,量化其事實性錯誤率。例如,F(xiàn)alcon 40B 模型在 HELM 測試中展現(xiàn)出與 GPT-3 相當(dāng)?shù)氖聦嵭员憩F(xiàn),但其訓(xùn)練算力僅為后者的 75%,凸顯了高效訓(xùn)練的潛力。流暢度評估則通過語言模型的困惑度、句法連貫性等指標(biāo)實現(xiàn)。

普林斯頓大學(xué)與耶魯大學(xué)的研究發(fā)現(xiàn),CoT(Chain-of-Thought)提示雖能提升模型在移位密碼任務(wù)中的推理表現(xiàn),但其準(zhǔn)確率仍受記憶效應(yīng)和概率推理的雙重影響 —— 例如,模型對高頻出現(xiàn)的 rot-13 密碼的解碼準(zhǔn)確率顯著高于低頻密碼?;糜X檢測是當(dāng)前研究的熱點與難點。牛津大學(xué)團(tuán)隊提出的語義熵方法,通過計算生成內(nèi)容的語義不確定性來識別虛構(gòu)信息:將長文本分解為事實單元,利用 LLM 生成相關(guān)問題并計算答案的語義熵,高熵值表明該事實單元可能存在幻覺。這種方法無需人工標(biāo)注或領(lǐng)域知識,在生命科學(xué)、常識問答等場景中表現(xiàn)優(yōu)異,且能有效檢測出因模型知識缺失導(dǎo)致的 “編造” 內(nèi)容。

LLM 作為評估工具的創(chuàng)新實踐

利用 LLM 自身能力評估其他模型 / 任務(wù),正成為提升評估效率的重要路徑。周志華團(tuán)隊的研究表明,標(biāo)準(zhǔn)預(yù)訓(xùn)練的語言模型中隱含著內(nèi)源性獎勵信號,通過逆強化學(xué)習(xí)可從中提取獎勵函數(shù),用于優(yōu)化模型的指令遵循能力。實驗顯示,基于內(nèi)源性獎勵的強化學(xué)習(xí)微調(diào)能使數(shù)學(xué)推理模型在 MATH-lighteval 數(shù)據(jù)集上的準(zhǔn)確率提升 12%,且無需依賴昂貴的人類偏好數(shù)據(jù)。

谷歌 DeepMind 的 FLAMe 模型則通過多任務(wù)混合訓(xùn)練,構(gòu)建了通用自動評分系統(tǒng)。在 RewardBench 評估中,F(xiàn)LAMe-RM-24B 模型的準(zhǔn)確率達(dá) 87.8%,超越 GPT-4o(84.7%),且其訓(xùn)練數(shù)據(jù)全部來自公開許可數(shù)據(jù)集,避免了專有模型的潛在偏見。這種自動化評估范式在醫(yī)療等專業(yè)領(lǐng)域同樣展現(xiàn)出潛力:谷歌 Med-PaLM 模型在 MultiMedQA 基準(zhǔn)測試中,其醫(yī)學(xué)問答的準(zhǔn)確性與臨床醫(yī)生評分(92.9%)相當(dāng),驗證了 LLM 在垂直領(lǐng)域評估中的可行性。

動態(tài)評估與幻覺防御的前沿探索

針對 LLM 的動態(tài)評估技術(shù)正成為研究焦點。蘋果公司的 GSM-Symbolic 測試通過引入數(shù)字替換、無關(guān)信息干擾等策略,迫使模型脫離數(shù)據(jù)記憶依賴,真正展現(xiàn)邏輯推理能力。這種動態(tài)調(diào)整評估集的思路,與紅杉中國 xbench 的 “長青評估” 機制(Evergreen Evaluation)不謀而合 —— 后者通過定期更新測試內(nèi)容,確保 Benchmark 與技術(shù)演進(jìn)保持同步。

在幻覺防御方面,除了語義熵方法,結(jié)合外部知識庫的實時驗證成為主流方案。例如,華為云的 RaaS 技術(shù)通過感知注意力稀疏化,將長序列推理的內(nèi)存復(fù)雜度從 O (N) 降至 O (L)(L<<N),同時利用外部數(shù)據(jù)庫校驗生成內(nèi)容的真實性,在昇騰 910B 芯片上處理 10K token 時顯存占用減少 60%,精度損失控制在 7% 以內(nèi)。這種軟硬協(xié)同的評估體系,為構(gòu)建可信 AI 提供了新的技術(shù)路徑。

未來趨勢:從標(biāo)準(zhǔn)化到智能化

模型評估的未來將呈現(xiàn)兩大趨勢:一是評估工具的標(biāo)準(zhǔn)化與開源化,例如 Hugging Face 的 Evaluate 庫整合了 BLEU、ROUGE 等數(shù)十種指標(biāo),大幅降低了評估門檻;二是評估過程的智能化,例如通過 Chain-of-Thought 提示引導(dǎo) LLM 生成多步驟推理路徑,再結(jié)合動態(tài) KV Cache 技術(shù)實現(xiàn)實時評估。

值得關(guān)注的是,多模態(tài)評估正成為新的增長點 —— 中科大團(tuán)隊提出的 VCR-Bench,通過 7 個獨立維度(如時空推理、因果推斷)評估視頻理解模型的思維鏈質(zhì)量,其 CoT 得分與準(zhǔn)確率的相關(guān)性達(dá) 0.89,為多模態(tài)模型的精細(xì)化評估提供了方法論。這些技術(shù)的融合,將推動模型評估從 “結(jié)果導(dǎo)向” 向 “過程可解釋” 演進(jìn),最終實現(xiàn)從訓(xùn)練到部署的全鏈路可信 AI。

本文由 @紅岸小兵 原創(chuàng)發(fā)布于人人都是產(chǎn)品經(jīng)理。未經(jīng)作者許可,禁止轉(zhuǎn)載

題圖來自Unsplash,基于CC0協(xié)議

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