Hallucination Span Detection with Input-Side Evidence Alignment
تقدم هذه الورقة مهمة جديدة وطريقة قائمة على المشفر للكشف عن الأجزاء الهلوسية في النصوص التي تولدها النماذج اللغوية الكبيرة، وذلك عبر الاستفادة من إمكانية التنبؤ بالرموز المخلصة من الأدلة المدخلة لتحديد الهلوسات ومواءمتها مع مصدرها في آن واحد.
لقد أحدثت النماذج اللغوية الكبيرة تحولاً في كيفية تفاعلنا مع الحواسيب، حيث تعمل كمحركات قوية يمكنها تلخيص الأخبار، والإجابة على الأسئلة المعقدة، وصياغة المستندات. تعمل هذه الأنظمة من خلال التنبؤ بالكلمة التالية في الجملة بناءً على الأنماط التي تعلمتها من كميات هائلة من النصوص. ومع ذلك، فإن عيباً مستمراً يقوض موثوقيتها: فهي تخترع الحقائق أحياناً. هذه الظاهرة، المعروفة باسم "الهلوسة"، تحدث عندما يولد النموذج معلومات تبدو منطقية ولكنها إما غير مدعومة بالمادة المصدرية أو تتعارض معها مباشرة. وبالنسبة للمستخدمين الذين يعتمدون على هذه الأدوات في المهام الحرجة، فإن التمييز بين الملخص المفيد والقصة المختلقة أمر صعب. ويكمن التحدي الجوهري ليس فقط في معرفة وجود خطأ ما، بل في تحديد الكلمات الخاطئة بدقة وإيجاد الجزء المحدد من النص الأصلي الذي يثبت خطأها. وبدون هذا المستوى الدقيق من التفاصيل، تظل عملية التحقق من صحة مستند طويل عملية مملة ويدوية.
لقد طور باحثون في معهد طوكيو للعلوم نهجاً جديداً لحل هذه المشكلة، حيث نقلوا التركيز من الحكم على نص كامل إلى فحص الكلمات الفردية. وبدلاً من مطالبة الكمبيوتر ببساطة بتصنيف فقرة كاملة على أنها صحيحة أو خاطئة، تعمل طريقتهم مثل عدسة مكبرة، حيث تمسح المخرجات المولدة كلمة بكلمة لترى ما إذا كان يمكن تتبعها وصولاً إلى المصدر. ويعمل الفريق بناءً على ملاحظة بسيطة ولكنها قوية: إذا كانت الكلمة في الملخص أمينة للنص الأصلي، فيجب أن يكون بمقدور الكمبيوتر التنبؤ بها باستخدام المادة المصدرية فقط كدليل. وعلى العكس من ذلك، إذا كانت الكلمة عبارة عن هلوسة، فسيكون من المستحيل التنبؤ بها من المصدر لأن المعلومات ببساطة غير موجودة هناك. ومن خلال تدريب نموذج لاختبار هذه القدرة على التنبؤ، ابتكر الباحثون نظاماً لا يكتفي فقط بتمييز الكلمات المختلقة، بل يسلط الضوء أيضاً على الدليل المحدد في المدخلات الذي يدعم المعلومات الصحيحة.
تبدأ العملية بتفكيك النص المولد إلى أجزاء ذات معنى، مثل العبارات أو الجمل، بدلاً من معاملته ككتلة واحدة. ثم يأخذ النظام كلمة من أحد هذه الأجزاء ويخفيها مؤقتاً، طالباً من النموذج تخمين ما يجب أن تكون عليه تلك الكلمة بناءً على النص المدخل الأصلي فقط. إذا استطاع النموذج تخمين الكلمة المخفية بثقة باستخدام المصدر، فإن النظام يحددها كمعلومة أمينة. أما إذا واجه النموذج صعوبة في التخمين، أو إذا كانت درجة الثقة منخفضة، فإن النظام يضع علامة على الكلمة كـ "هلوسة محتملة". ومن الأهمية بمكان أنه بما أن النموذج اضطر للنظر في النص المصدر لإجراء تخمينه، فإنه ينتج بشكل طبيعي رابطاً بين كلمة المخرجات والجزء المحدد من المدخلات الذي ساعده. وهذا يخلق خريطة للأدلة، توضح للمستخدم بالضبط أين وجد النموذج معلوماته، أو في حالة الخطأ، أين فشل في إيجاد أي دعم.
لاختبار هذه الفكرة، استخدم الباحثون مجموعة بيانات تحتوي على آلاف الأمثلة حيث حدد البشر بالفعل الأجزاء التي كانت غير صحيحة واقعياً في الإجابات المولدة. وقارنوا طريقتهم الجديدة بالتقنيات الحالية، بما في ذلك تلك التي تعتمد على نماذج ضخمة ومعقدة لقراءة النصوص والحكم عليها. وأظهرت النتائج أن نهجهم الأخف والأكثر تركيزاً كان بارعاً للغاية في العثور على الأخطاء. وبينما أخفقت الطرق الأخرى أحياناً في اكتشاف الأخطاء تماماً، نجح هذا النظام الجديد في تحديد الغالبية العظمى من الكلمات المهلوسة، وخاصة تلك المختلقة بالكامل. كما أثبت فعاليته في ربط الكلمات الصحيحة في الملخص بالجمل الصحيحة في المصدر، مما يوفر مساراً واضحاً من الأدلة يمكن للمستخدم اتباعه.
ومع ذلك، كشفت الدراسة أيضاً عن نقطة ضعف محددة في قدرة النظام على اكتشاف أنواع معينة من الأخطاء. فقد واجهت الطريقة صعوبة عندما كانت الهلوسة عبارة عن تناقض مباشر، مثل تغيير رقم من "أربعة" إلى "عشرين" بطريقة لا تزال تبدو مشابهة للأصل من الناحية القواعدية والسياقية. في هذه الحالات، وجد النموذج أن السياق المحيط متشابه جداً لدرجة أنه ظل واثقاً في تنبؤه، وفشل في إدراك التغيير الطفيف في المعنى. وأشار الباحثون إلى أنه بينما يتفوق النظام في رصد المعلومات الغائبة تماماً عن المصدر، فإنه يحتاج إلى مزيد من الصقل لالتقاط هذه الأخطاء الخداعية والأكثر تناقضاً. ورغم هذا القصور، فإن هذا العمل يمثل خطوة كبيرة للأمام في جعل الذكاء الاصطناه أكثر شفافية، حيث يقدم وسيلة عملية للتحقق من صحة المحتوى الذي تولده الآلة من خلال ربط كل ادعاء مباشرة بمصدره.
ملخص تقني: كشف نطاق الهلوسة مع محاذاة الأدلة من جانب المدخلات
بيان المشكلة
حققت النماذج اللغوية الكبيرة (LLMs) تقدماً في مهام توليد النصوص المشروطة مثل التلخيص والإجابة على الأسئلة، لكنها تظل عرضة للهلوسة — أي توليد محتوى غير مدعوم بالنص المدخل أو متناقض معه. تعامل طرق الكشف الحالية الهلوسة أساساً كمشكلة تصنيف ثنائي على مستوى الجملة أو المستند. وبينما تعد هذه الأساليب فعالة في تقدير الواقعية الإجمالية، إلا أنها تفشل في تحديد نطاقات (spans) معينة مهلوسة أو تحديد الأدلة المقابلة لها في المدخلات. يعيق هذا القصور القدرة على تفسير تنبؤات النموذج ويعقد عملية التحقق من المحتوى المولد، لا سيية في المستندات الطويلة حيث يصعب التتبع اليدوي. علاوة على ذلك، فإن الحصول على أزواج (مدخل-مخرج) محاذية يدوياً للتدريب أمر مكلف وغير عملي نظراً للتطور السريع للنماذج اللغوية الكبيرة.
المنهجية
يقترح المؤلفون مهمة جديدة: كشف نطاق الهلوسة مع محاذاة الأدلة من جانب المدخلات. تحدد هذه المهمة بشكل مشترك النطاقات المهلوسة في النص المولد وتوافق بين توكنات (tokens) المخرجات والأدلة المقابلة لها في المدخلات. تستند هذه المنهجية إلى ملاحظة أن توكنات المخرجات الأمينة تكون قابلة للتنبؤ بشكل عام من سياقها الداعم في المدخلات، بينما لا تكون التوكنات المهلوسة كذلك.
الإطار الجوهري
تعتمد الطريقة على صياغة كشف الهلوسة كـ مشكلة تنبؤ بالتوكنات المقنعة (masked) بناءً على المدخلات، مستوحاة من نماذج اللغة المقنعة غير المعلمية (NPM). وبدلاً من الاعتماد على نماذج لغوية كبيرة ضخمة تعتمد على فك الترميز (decoder-based)، يستخدم النظام نموذجاً خفيف الوزن يعتمد على الترميز (encoder-based).
استراتيجية التدريب (الإشراف عن بُعد):
تقسيم النطاقات: يتم تقسيم النصوص المخرجة إلى نطاقات ذات معنى دلالي باستخدام ترميز الأدوار الدلالية (SRL). تُستخرج المسندات (predicates) ومحدداتها (arguments) لتكوين النطاقات؛ وتُستبعد الكلمات التي لا تشكل جزءاً من أي مسند أو محدد (مثل أدوات الربط).
التنبؤ المقنع: أثناء التدريب، يتم تقنيع (masking) النطاقات باستخدام توكنات خاصة (``). ويتم تدريب النموذج على التنبؤ بهذه النطاقات المقنعة باستخدام تمثيل النص المدخل فقط.
مقياس الثقة: تُعرف ثقة التنبؤ لنطاق مقنع s مقابل نطاق مدخل (i,j) بأنها مجموع تشابه جيب التمام (cosine similarities) بين تضمينات (embeddings) التوكنات المقنعة وتضمينات توكنات المدخلات: c(s,i,j):=sim(ms,di)+sim(me,dj)
دالة الخسارة: تشجع دالة خسارة مخصصة الثقة العالية للنطاقات الأمينة والثقة المنخفضة للنطاقات المهلوسة. وهي تعاقب النطاقات المهلوسة التي تحقق ثقة عالية والنطاقات الأمينة التي تحقق ثقة منخفضة، مع إضافة أوزان إضافية للأمثلة "الصعبة".
الاستدلال:
على عكس التدريب، يعمل الاستدلال على مستوى التوكن. يتم تقنيع كل توكن مخرج بشكل فردي، ويقوم النموذج باسترجاع التوكن الأكثر صلة من المدخلات بناءً على درجة الثقة.
التصنيف: يُصنف توكن المخرج على أنه مهلوس إذا كانت درجة ثقته القصوى أقل من عتبة λh.
المحاذاة: يعمل توكن المدخل الذي يحقق أعلى درجة ثقة كدليل للمحاذاة.
التجميع: يتم تجميع تنبؤات مستوى التوكن إلى مستوى الكلمة؛ وتعتبر الكلمة مهلوسة فقط إذا تم تصنيف جميع توكنات الجزء الفرعي (subword) الخاصة بها على أنها كذلك.
المساهمات الرئيسية
تعريف المهمة: تقديم مهمة جديدة تحدد بشكل مشترك نطاقات الهلوسة وتوافقها مع أدلة المدخلات، متجاوزة التصنيف الثنائي على مستوى الجملة.
بنية فعالة: تطوير طريقة تعتمد على مشفر (encoder) خفيف الوزن تتجنب التكلفة الحسابية للنماذج اللغوية الكبيرة القائمة على فك الترميز، ولا تتطلب بيانات تدريب محاذية يدوياً (باستخدام الإشراف عن بُعد).
مخرج مزدوج: يوفر الإطار تسميات كشف الهلوسة ومحاذاة الأدلة على مستوى التوكن في آن واحد.
النتائج التجريبية
تم تقييم الطريقة باستخدام مجموعة بيانات RAGTruth، والتي تغطي مهام الإجابة على الأسئلة (QA) وتلخيص الأخبار.
التقييم الآلي:
حققت الطريقة المقترحة أعلى معدل استدعاء (recall) في كل من مهام الإجابة على الأسئلة والتلخيص (82.7% و 38.0% على التوالي)، متفوقة على النماذج المرجعية مثل Llama-SFT و LettuceDetect في الاستدعاء، وهو أمر بالغ الأهمية في السيناريوهات التي يكون فيها عدم اكتشاف الهلوسة أمراً غير مقبول.
بينما كانت الدقة (precision) أقل من بعض النماذج المرجعية (مثل Llama-SFT في التلخيص)، فإن ارتفاع معدل الاستدعاء يشير إلى أن الطريقة تكتشف بفعالية معظم المحتوى المهلوس.
أدى النموذج المرجعي OTAlign أداءً ضعيفاً، ويرجع ذلك على الأرجح إلى صعوبة محاذاة الجمل ذات الأطوال المختلفة بشكل كبير.
التقييم البشري:
قام مقيمون بشريون بتقييم جودة محاذاة أدلة المدخلات المتوقعة.
بالنسبة للكلمات الأمينة والهلوسة عديمة الأساس، حققت الطريقة المقترحة متوسط درجات محاذاة حوالي 2.0 (على مقي scale من 0 إلى 3)، مما يشير إلى أن توكنات المدخل المسترجعة كانت أدلة ذات صلة.
هلوسة التناقض (Conflict Hallucinations): واجهت الطريقة صعوبة في التعامل مع هلوسات التناقض (حيث يتناقض المخرج مع المدخل)، حيث كانت تخصص درجات ثقة عالية لهذه التوكنات. ويُعزى ذلك إلى التشابه الدلالي العالي بين سياق المدخل وسياق المخرج المتناقض، مما يربك تقدير الثقة القائم على التشابه.
الأهمية والقيود
يدعي البحث أن الطريقة المقترحة تكتشف بفعالية نطاقات الهلوسة مع تحديد أدلة ذات معنى من جانب المدخلات، وهو ما أكده التقييم البشري لجودة المحاذاة. وتوفر المنهجية حلاً عملياً للتحقق من المحتوى المولد دون التكلفة الباهظة لبيانات المحاذاة اليدوية.
ومع ذلك، يقر المؤلفون بوجود قيود محددة:
كشف التناقض: الطريقة أقل فعالية في كشف هلوسات "التناقض" مقارنة بالهلوسات "عديمة الأساس"، حيث يؤدي التشابه العالي بين النص المتناقض والمدخلات إلى ثقة كاذبة.
كفاءة الاستدلال: تؤدي عملية التقنيع وإعادة الترميز توكنًا بتوكن إلى تكاليف استدلال خطية بالنسبة لطول المخرجات، مما قد يكون مكلفاً حسابياً للنصوص الطويلة.
النطاق: اقتصرت التجارب على الإجابة على الأسئلة وتلخيص الأخبار باستخدام معيار RAGTruth؛ ولا تزال قابلية التعميم على مجالات أو لغات أو عائلات نماذج لغوية أخرى غير مستقصاة.
خلص المؤلفون إلى أنه بينما تعد الطريقة فعالة للهلوسات عديمة الأساس، يجب أن يركز العمل المستقبلي على تطوير طرق أكثر تطوراً لتقدير الثقة للتعامل بشكل أفضل مع هلوسات التناقض وتحسين كفاءة الاستدلال.