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Distributional Semantics Tracing: A Framework for Explaining Hallucinations in Large Language Models

Created by
  • Haebom

저자

Gagan Bhatia, Somayajulu G Sripada, Kevin Allan, Jacobo Azcona

개요

본 논문은 대규모 언어 모델(LLM)의 사실적 부정확성 생성 문제(hallucination)의 근본적인 원인을 탐구한다. 이를 위해 1) 의미를 맥락의 함수로 처리하는 분산 의미론을 기반으로 하는 인과 관계 맵을 생성하는 Distributional Semantics Tracing (DST) 프레임워크를 제안하고, 2) hallucination이 불가피해지는 특정 레이어(commitment layer)를 식별하며, 3) System 1(빠르고 연상적인 추론)과 System 2(느리고 의도적인 추론)의 충돌을 통해 발생하는 Reasoning Shortcut Hijacks와 같은 예측 가능한 실패 모드를 규명한다. DST를 사용한 맥락적 경로의 일관성 측정은 hallucination 발생률과 강한 음의 상관관계(-0.863)를 보이며, 이는 내적 의미론적 약점으로 인한 예측 가능한 결과임을 시사한다.

시사점, 한계점

시사점:
LLM의 hallucination 문제를 해결하기 위한 메커니즘적 이해를 제공한다.
DST 프레임워크를 통해 모델의 내부 추론 과정을 추적하고 분석할 수 있는 새로운 방법을 제시한다.
hallucination이 발생하는 특정 레이어 및 연산 방식을 식별하여, 모델 개선의 방향성을 제시한다.
Dual-process theory를 통해 LLM의 실패 메커니즘을 설명하고, 이를 정량적으로 분석할 수 있는 근거를 마련한다.
한계점:
DST 프레임워크의 복잡성과 계산 비용에 대한 언급이 부족하다.
제안된 방법론이 다양한 LLM 아키텍처에 일반화될 수 있는지에 대한 추가적인 연구가 필요하다.
Reasoning Shortcut Hijacks를 완화하기 위한 구체적인 해결책 제시는 부족하다.
실험 결과의 일반화 가능성과 다른 유형의 실패 모드에 대한 분석이 필요하다.
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