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2025_NIPS_Inv-Entropy: A Fully Probabilistic Framework for Uncertainty Quantification in Language Mo

文章核心总结与创新点

主要内容

本文针对大型语言模型(LLMs)的不确定性量化(UQ)问题,提出了一个基于随机游走理论的全概率框架Inv-Entropy。该框架通过输入扰动与双马尔可夫链建模,捕捉输入与输出的语义关联,以逆模型视角量化给定输出下输入空间的多样性,从而实现更可靠的不确定性评估。同时,文章提出了GAAP扰动算法提升输入采样多样性,并引入TSU评估指标,无需依赖真实标签即可衡量不确定性量化效果。在问答、多选、数学推理等多类数据集上的实验表明,Inv-Entropy优于现有语义UQ方法,且适用于黑盒与灰盒模型。

创新点

  • 首个基于随机游走理论的全概率UQ框架,支持灵活组合嵌入函数、扰动策略和相似度指标,无需依赖token级概率,适配黑盒模型。
  • 提出逆模型视角,聚焦“给定输出下的输入多样性”,解决短文本回答等场景中传统方法的局限性。
  • 设计GAAP扰动算法,通过遗传算法的交叉、变异操作生成多样化扰动输入,提升UQ效果。
  • 引入TSU评估指标,基于温度敏感性直接评估不确定性,无需依赖标签正确性,适用于无标注数据集。

  • 翻译部分(Markdown格式)

    Abstract

    大型语言模型(LLMs)已彻底改变自然语言处理领域,但它们的可靠部署需要有效的不确定性量化(UQ)方法。现有UQ方法通常基于启发式设计,缺乏概率解释。本文首先为扰动在LLMs不确定性量化中的作用提

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