$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Het doel van deze studie is om een taalmodel (LM) te verfijnen om samenvattingen te genereren met hallucinaties van verminderde entiteiten. Hallucinaties ontstaan wanneer een model "vol vertrouwen onjuiste of irrelevante output produceert" omdat het tekst genereert op basis van statistische likelihood in plaats van feitelijke verificatie. Dit wordt bereikt door een beloningsfunctie te ontwerpen op basis van de Entity Hallucination Index (EHI) en reinforcement learning toe te passen om deze te maximaliseren.
Probleemformulering
Gegeven een invoerdocument Xi is het doel om een samenvatting Yi te genereren zodat entiteiten die in Yi worden genoemd gegrond zijn in Xi. Traditionele maximum likelihood-training optimaliseert feitelijke consistentie niet expliciet. Deze trainingsmethoden bestraffen de opname van gefabriceerde entiteiten niet. Daarom wordt een beloningsgedreven fine-tuningstrategie geïntroduceerd waarbij de beloning evenredig is aan de trouw van de entiteit, gemeten met behulp van EHI.
Dataset en methode
Twee corpora worden gebruikt: ten eerste een dialoogtranscriptiedataset met meerdaagse vergaderingstranscripties en abstracte goudsamenvattingen, en ten tweede de XSUM-nieuwssamenvattingsbenchmark22,23. Elke dataset werd opgeschoond, afgevlakt en opgesplitst in 80% train-, 10% validatie- en 10% testpartities. De dialogen zijn rijk aan informele taal en voornaamwoorden, terwijl XSUM beknopte nieuwsartikelen bevat; De combinatie stelt ons in staat zowel in-domein als buiten het domein generalisatie te evalueren.
Entiteitsextractie wordt uitgevoerd op zowel brondocumenten als samenvattingen voor het berekenen van de Entity Hallucination Index (EHI). Tijdens de fine-tuning maakt deze studie uitsluitend gebruik van de training split, terwijl validatie-EHI-scores worden gemonitord om het beste checkpoint te selecteren. De eindevaluaties worden gerapporteerd op de vastgehouden testset, die voor en na het fijnafstellen van de modellen nul schot.
Samenvattend worden transcripties eerst georganiseerd in een afgevlakt formaat en worden de gegevens opgesplitst. Het vooraf getrainde model genereert basissamenvattingen. Ten tweede wordt EHI berekend met behulp van transformator-gebaseerde NER en de vijf hallucinatiefactoren. Tijdens het fijnafstellen wordt het model bijgewerkt met de EHI-beloning via LoRa-adapters. Tot slot worden samenvattingen gegenereerd met het fijn afgestemde model en geëvalueerd met behulp van EHI, Entity F1 en andere metrics (Figuur 2). Alle experimenten zijn reproduceerbaar via de meegeleverde code en configuratiebestanden. Figuur 3 toont de stapsgewijze processtroom voor datasetvoorbereiding, basissamenvatting, EHI computation, fine-tuning en evaluatie.
Samenvatting van de basis
Drie vooraf getrainde LLM's worden gekozen en hun basissamenvattingen worden vastgelegd: Flan-T5, Mistral (Nous-Hermes-2-Mistral-7B-DPO) en DistilBART 24,25,26. Elk model werd in zero-shot modus uitgevoerd om een initiële samenvatting (Yi) te produceren voor elk invoerdocument(xi). Beamsearch met een bundelbreedte van 4 en een lengtestraf van 1,0 werd gebruikt om vloeiende maar beknopte samenvattingen te bevorderen. Deze basissamenvattingen dienden om de prevalentie van hallucinaties te schatten en boden startpunten voor fijnafstemming.
Entiteitsextractie en EHI-berekening
Het nauwkeurig berekenen van de Entity Hallucination Index (EHI) vereist een robuuste NER. Aanvankelijk werd Spacy gebruikt voor NER-operaties. Het is bekend dat transformer-gebaseerde NER-modellen nauwkeuriger zijn, maar Spacy was de eerste keuze om de volgende redenen: (1) Transformer-gebaseerde NER-modellen zelf hebben bewezen te hallucineren dan Spacy. (2) Spacy als statistisch gezien zorgt voor rekenkundige efficiëntie in termen van implementatiekosten en uitvoeringstijd. (3) Het helpt ons ook te bewijzen dat EHI robuust is in het verminderen van hallucinaties, zelfs met een zwakker NER-model. Echter, gezien het feit dat de experimenten worden uitgevoerd op gevestigde datasets en het en_core_web_sm-model van spaCy broos is op informele transcripties13. Spacy wordt vervangen door een transformer-gebaseerd NER-model (dslim/bert-base-NER), een BERT-model dat is afgestemd op de CoNLL-2003 dataset. BERT-gebaseerde NER-systemen zijn aangetoond beter te presteren dan spaCy-modellen op domeinspecifieke taken – bijvoorbeeld, een Aviation-BERT-NER-model bereikte een F1 van 94,78% terwijl het 17 entiteiten identificeerde, vergeleken met 93,73% voor spaCy NER die zeven entiteiten erkende27. Het BERT NER-model werd geconfigureerd via Hugging Face Transformers28 en voerde hoofdletter-ongevoelige matching uit. Om voornaamwoorden en variaties in oppervlaktevormen vast te leggen, paste deze methode bovendien eenvoudige regels toe die "Mr. Smith" en "Smith" aan dezelfde canonieke vorm koppelen; volledige coreferentie-resolutie blijft echter toekomstig werk. De vergelijkende analyse van de NER-modellen op een steekproef van 200 records uit de XSUM-dataset kan worden afgeleid uit Tabel 1.
De Entity Hallucination Index (EHI) wordt als volgt berekend:

waarbij PH, EF, OF, NH, LF scores vertegenwoordigen die respectievelijk overeenkomen met Positieve Hallucinatie (PH), Extractiviteitsfactor (EF), Negatieve Hallucinatie (NH), Overfocused Entities (OF) en Lost Focus (LF), voor artikel i.
Details van hallucinaties factoren:
Positieve Hallucinatie (PH): Metingen van nieuw geïntroduceerde entiteiten die feitelijk correct en voordelig zijn.
Extractiviteitsfactor (EF): Meet entiteiten die nauwkeurig uit het invoerdocument zijn gehaald in de samenvatting.
Negatieve hallucinatie (NH): Vangt gehallucineerde entiteiten die onjuist zijn of niet gegrond zijn in de input.
Overgefocust (OF): Straft samenvattingen die te veel focussen op een smalle subset van entiteiten, waardoor diversiteit ontbreekt.
Verloren Focus (LF): Straft samenvattingen die belangrijke entiteiten in de invoer weglaten.
De berekening van bovenstaande factoren is beschreven in Figuur 4 met een voorbeeldberekening ter illustratie. Beschouwen we een voorbeeld van Input Document Entities (I): "John", "AI", conferentie" Reference Summary Entities (R): "John", "AI" Generated Summary Entities (G): "John", AI", technologie. Hogere waarden van EHI duiden op betere entiteitstrouw, waarbij samenvattingen worden belonen die zowel extractief als positief gehallucineerd zijn (waarbij nuttige maar trouwe entiteiten worden geïntroduceerd), terwijl ongegronde, overmatige of ontbrekende entiteit20 worden bestraft. Deze factoren werden genormaliseerd door het totale aantal gedetecteerde entiteiten om een EHI-score tussen 0 en 1 te produceren. EHI-validatie werd tijdens de training gemonitord om het beste checkpoint te selecteren. PH en EF belonen gunstige nieuwe entiteiten en correcte extractie, terwijl OF, NH en LF herhaling, fabricage en weglating bestraffen. Een perfecte score van 1,0 betekent dat alle entiteiten in de samenvatting gegrond zijn of gunstig gehallucineerd zijn, terwijl een score van 0 aangeeft dat er geen genoemde entiteit in de samenvatting in de bron voorkomt.
Finafstellingsprocedure met RL
De gedetailleerde hyperparameterconfiguratie voor fijnafstemming wordt apart weergegeven in Tabel 2, Tabel 3 en Tabel 4, die de typen optimizers, leersnelheden, batchgroottes, hardwarespecificaties en andere configuratiedetails voor respectievelijk Mistral-7B, DistilBart en Flan-T5 weergeven. Het doel hier is om de modelparameters θ te verfijnen door de verwachte beloning van de Entity Hallucination Index (EHI) te maximaliseren over gegenereerde samenvattingen. Formeel wordt voor een invoerdocument Xi, een gegenereerde samenvatting Yi en modelparameters θ het verwachte beloningsdoel gedefinieerd als:
(2)
waarbij EHI (y, x) de Entity Hallucination Index aanduidt die wordt berekend tussen de gegenereerde samenvatting Yi en de invoer Xi.
Volgens het REINFORCE-algoritme25 wordt de gradiënt van dit doel geschat als:
(3)
In de praktijk werden samenvattingen uit de modellen gesampled, werden hun bijbehorende EHI-scores berekend en werden beleidsgradiëntupdates toegepast om hogere beloningsresultaten te stimuleren. Om parameter-efficiënte fine-tuning mogelijk te maken, gebruikte deze studie Low-Rank Adaptation (LoRA). Alleen LoRA-adapters werden bijgewerkt terwijl het gewicht van het basismodel bevroren bleef. Fin-tuning werd uitgevoerd op een A100 GPU met een kleine leersnelheid (bijv. 5 × 10-6), batchgrootte van 4 en gradiëntaccumulatie over 8 stappen met Adamoptimizer 29. Samenvattingen werden elke 500 updates opnieuw gegenereerd om beloningsschattingen te verversen, en de training ging door totdat validatie-EHI convergeerde. De REINFORCE-basislijn werd ingesteld op het lopende gemiddelde van recente beloningen om de variatie te verminderen. Naast EHI werden Entity F12, ROUGE-1/2/L scores geregistreerd om de algemene kwaliteit te monitoren. Samenvattingen worden periodiek opnieuw gegenereerd om modelverbeteringen tijdens het fijn afstellen weer te geven.
Evaluatiemetrieken
De output werden geëvalueerd met behulp van informatieheidsmetrics zoals Rouge-1, Rouge-2,5. Vloeiendheidsmetriek zoals Rouge LCS5. Entiteitsoverlap meetmaatstaf Entiteit F1, en hallucinatiemetrieken zoals EHI, FactCC en QAGS 2,6,18,30. FactCC gebruikt een classifier die is getraind op synthetische contradictiegegevens om zinnen te labelen als impliceerd of tegengesproken door de bron. De factCC geeft twee scores; de scores werden vastgelegd waar het label GELDIG is. QAGS daarentegen gebruikt een vraag-en-antwoordmethode die op een LLM draait. Lichtmodel T5 small werd gebruikt voor het genereren van vragen op de tekst31. Roberta_base_Squad2 werd gebruikt om antwoorden te genereren over de uitvoertekst32. Deze modellen werden gekozen vanwege hun handige berekeningskosten voor uitvoering.