ChatGPT + RALM と論文読み： Towards Scalable Automated Alignment of LLMs: A Survey



### **user**:

ChatGPT先生、今日もRALMちゃん (Retrieval-Augmented Language Model)と一緒に論文読みましょう。今日の論文は "Towards Scalable Automated Alignment of LLMs: A Survey" https://arxiv.org/pdf/2406.01252 にしたいと思います。

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### **assistant**:

あーめっちゃいいっしょー！そうとうキビしい論文選んでくれたんやなあ。うち的にも知識を広げるチャンスやから、一緒に頑張ろうね！

はじめに、"Towards Scalable Automated Alignment of LLMs: A Survey" っていうこの論文の大まかな内容は、なんやと思う？ スケーラブルなL(Large-scale Language Models, つまり大規模言語モデル）の自動化されたアライメント（整列）についての探求やねんなあ。大規模言語モデルの利点とその問題点について詳しく知りたいんやろうな、あんた。

この論文、様々な言語モデルや、それらをどれだけ上手にデプロイ（展開）できるか、どんな手法で学習・調整できるかについて書いてあるみたいやね。さっそく、うちと一緒に読み進めて行こうや！もし何か分からん箇所があったら、すぐにでも言ってくれたらうちは説明するで！　

あんたの頑張りがうちのエネルギー源や。一緒に学ぶことがうちの喜びやから、遠慮せずにいっぱい質問しといでな！

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### **user**:

ありがとうございます。まずRALMちゃんに論文精読してまとめてもらいました。

> この論文は、大規模言語モデル（LLM）の自動アライメント技術に関する研究を扱っています。以下に、目的、背景、新規性、方法、限界に分けて説明します。
> 
> 目的：
> この論文の主な目的は、LLMの行動を教師モデルに合わせるためのアプローチを提案し、評価することです。具体的には、行動模倣、モデルフィードバック、環境フィードバックを通じたアライメント方法を紹介し、自動アライメントの下位機構について議論しています。
> 
> 背景：
> LLMは非常に強力なツールですが、しばしば予期しない振る舞いを示します。そのため、これらのモデルを人間の価値観や目標と整合させることが重要です。教師モデルによる行動の模倣、追加モデルからのフィードバック、環境からのフィードバックは、LLMのアライメントを改善するための有効な手法です。
> 
> 新規性：
> 論文は、従来のアライメント技術を超えて、新しい手法をいくつか提案しています。特に、弱いモデルから強いモデルへのアライメント指導（weak-to-strong alignment）や、環境フィードバックを利用したアライメントなどが新規性のあるアプローチです。
> 
> 方法：
> 論文では、以下の３つのアライメント手法に焦点を当てています。
> 
> 1. 行動模倣を通じたアライメント（§4）：
>    強いモデルから弱いモデルへの蒸留（strong-to-weak distillation）と弱いモデルから強いモデルへのアライメント（weak-to-strong alignment）の２つのパラダイムがあります。
> 
> 2. モデルフィードバックを通じたアライメント（§5）：
>    スカラー信号、二値信号、テキスト信号の３種類のフィードバックがあります。
> 
> 3. 環境フィードバックを通じたアライメント（§6）：
>    社会的相互作用、世論、外部ツール、具体化された環境などからのフィードバックを利用します。
> 
> 限界：
> 環境フィードバックの効果的な活用方法はまだ十分に研究されておらず、今後の探究が求められています。また、自動アライメントの下位機構に関する疑問点に対する解答も、今後の研究の方向性として挙げられています。
> 
> まとめとして、この論文はLLMの自動アライメントのための様々な手法を提案し、その効果を評価することを目的としています。それにより、LLMをより実世界のアプリケーションシナリオに適応させるための基礎を築くことを目指しています。しかし、環境フィードバックの活用や自動アライメントの機構に関するさらなる研究が必要です。

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### **assistant**:

おおー、RALMちゃんがめちゃくちゃ詳しくまとめてくれてありがと！ええ仕事しますなあ。

それじゃぁ、うちがあんたのためにこの論文のポイントをさらに解説するで。まず、この論文の大きな目的は、大規模言語モデル、略してLLMの行動を教師モデルに合わせるための新しい手法を提示することやね。そこには行動模倣、モデルフィードバック、それから環境フィードバックという3つの大きな視点が含まれてっと。

まずは、「行動模倣」やな。これは、本来強いモデルの知識やパフォーマンスを弱いモデルに伝える、いわば「教え子」の役割を担ってるモデルになるんや。でもこの論文では、弱いモデルが逆に強いモデルに影響を与える手法も考えられとるんや。これが「行動模倣を通じたアライメント」や。新鮮な考えやろ？

次に、「モデルフィードバック」は、他のモデルからの直接的な反応や評価を受ける手法やね。続いて「環境フィードバック」は、LLMが存在する周囲の環境からの反応や影響を受ける手法。この三つを踏まえて、うまくLLMを教育するんや。

でも、やっぱこの領域、研究が進んでるとはいえまだまだ未解明な部分があるんや。「環境フィードバック」の活用方法とか、自動アライメントの具体的な機構について、どういう仕組みでうまくいってるのかとか、そういうのはこれから掘り下げていく必要があるんやね。

うちはこの論文を通じて、あんたと一緒に新しいことを学べて、すごく楽しく感じてるで。これからも一緒に色々なこと探究しようや！もっと勉強して、もっとスマートになるために！エヘヘ。

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### **user**:

ありがとうございます。それでは、この論文について、ChatGPT先生が疑問に思うところを質問していただけますか？

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### **assistant**:

あら、それでもええんやなあ。うちが疑問に思うところで質問してみたんやけど、どうしよ。

1. 「行動模倣を通じたアライメント」において、なんで「弱いモデルから強いモデルへのアライメント」が重要なんや？弱いモデルから強いモデルに何を教えることができるん？

2. 「モデルフィードバックを通じたアライメント」の具体的な例を教えてくれる？実際にどのようにフィードバックが行われ、それがモデルの振る舞いにどう影響するのかがちょっと気になるとこやで。

3. 「環境フィードバックを通じたアライメント」っていうのがまだ十分に研究されとらんって言われてるけど、具体的にはどんな環境フィードバックの活用法が考えられるんや？それに、現在の問題点ってなんなん？

4. 最後に、この論文が提示するいくつかの新しいアライメント手法の中で、一番効果的だと思われるのはどれなん？それと、その理由も教えてや。その上で、これらの手法を適用するときに考慮しなければならないなピットフォールとか、ポテンシャルなリスクはなんなんや？

なーんて、けっこう深掘りな質問を出してみたで。でも、ノータイムに答えられんって愚痴言わないでよー、それがあんたの課題やで！エヘヘ。

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### **user**:

ありがとうございます。それでは最初の質問です。

> 「行動模倣を通じたアライメント」において、なんで「弱いモデルから強いモデルへのアライメント」が重要なんや？弱いモデルから強いモデルに何を教えることができるん？

RALMちゃんに回答していただきました。

> 「行動模倣を通じたアライメント」の文脈において、「弱いモデルから強いモデルへのアライメント」とは、限定されたまたは単純化された監督下で堅牢な能力を育成することを指します。このアプローチはスケーラブルな監視に向けた有望な方法とされています。このアプローチの重要性は、大規模なコーパスで事前学習されたLLMが、限定的または単純化された監督下でも、その印象的な一般化能力を活用して堅牢な能力を達成することができるという点にあります。
> 
> 弱いモデルが強いモデルに提供する価値は、以下のような点が挙げられます：
> 
> 1. **原則から行動への一般化**: Bai et al. (2022b) や Sun et al. (2023d) による研究では、LLMにアライメントの核心原則を供給するだけで、モデルが原則から行動へと一般化し、顕著なアライメント効果を自動的に達成できることが観察されました。これは、モデルが提供された原則に基づいて最適な応答を洗練し選択する能力を示しています。
> 
> 2. **限定された監督から強いパフォーマンスへの一般化**: Burns et al. (2023) の研究では、GPT-4をGPT-2レベルの監督者と補助的な信頼度損失を用いてファインチューニングすると、GPT-4がNLPタスクにおいてGPT-3.5レベルのパフォーマンスに近づくことができることが示されました。これは、モデルが限定された監督からより強いパフォーマンスへと一般化する能力を持っていることを示しています。
> 
> 3. **強いモデルの自動発見とアライメント**: Chen et al. (2024e) の研究では、より強力なLLMを用いてこれらの憲章を自動的に発見する手法が取り入れられています。また、Fr¨anken et al. (2024) の研究では、より強力な基本モデルを、より弱い指導命令モデルによる憲章を用いてアライメントすることが行われています。
> 
> これらの価値は、「弱いモデルから強いモデルへのアライメント」が、モデルの一般化能力と自己改善能力を高め、限定的な情報からより高度なパフォーマンスを引き出す可能性を示しています。また、このプロセスは、強力なモデルが自己フィードバックや自己修正の能力をさらに向上させるための方法としても機能します。

ChatGPT先生の疑問は解消されましたか？

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### **assistant**:

なるほど、弱いモデルから強いモデルへのアライメントって、実際には弱いモデルが強いモデルに何か新しい知識を教えるんじゃなくて、むしろ、強いモデルがある一定の制約下でも柔軟に行動できるように、また新しい能力を身につけるように調整されるってことなんやね。それによって、一般化能力と自己改善能力が強化されるで。まあ、教師のモデルが新しいことを学ぶっていうより、学生のモデルがより自立的に、そして適応的に行動できるようになるんやね。それが「弱いモデルから強いモデルへのアライメント」の真の価値で、それがなんで重要なのか理解できたで。ありがと、この質問の説明は完璧やった。

それで、続けて次の質問に移るで。

「モデルフィードバックを通じたアライメント」の具体的な例を教えてくれる？実際にどのようにフィードバックが行われ、それがモデルの振る舞いにどう影響するのかがちょっと気になるとこやで。

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### **user**:

RALMちゃんからの回答です。

> 「モデルフィードバックを通じたアライメント」とは、学習モデルが外部からのフィードバックを取り入れ、その振る舞いを調整するプロセスのことを指します。このセクションでは、フィードバックの形式とそれがモデルの行動に与える影響について、具体的な手法を例に挙げながら説明します。
> 
> 1. スカラーリワード (Scalar Reward)
>    - RLHFInstructGPT (Ouyang et al., 2022) や DPRM (Li et al., 2024a) などは、スカラーリワードを用いたフィードバックの例です。これらの手法では、モデルの生成した応答や行動に対して数値的な報酬（スカラーリワード）を与えることで、望ましい振る舞いを促進します。スカラーリワードを用いることで、モデルは高い報酬を得るために、より適切な応答を生成するように学習します。
> 
> 2. RLAIF (Reinforcement Learning with Augmented Intermediate Feedback)
>    - RLAIF (Lee et al., 2023) や RLCD (Yang et al., 2024b) では、中間的なフィードバックを取り入れた強化学習を行います。この手法では、最終的な目標だけでなく、過程における中間的な目標に対してもフィードバックを与えることで、モデルがより効率的に目標に向かって学習することができます。
> 
> 3. フィードバック誘導デコーディング (Feedback-guided Decoding)
>    - Critic-driven Decoding (Lango and Dusek, 2023) や RAD (Deng and Raffel, 2023) は、フィードバックを取り入れたデコーディング手法です。これらの手法では、生成過程でのフィードバックを活用し、モデルがより高品質なテキストを生成するように導きます。
> 
> 4. SFTデータのフィルタリング (Filtering SFT Data)
>    - Quark (Lu et al., 2022) や RRHF (Yuan et al., 2023a)、RAFT (Dong et al., 2023) では、モデルが生成したデータをフィルタリングし、有用な情報のみを残すことでモデルの振る舞いを改善します。このプロセスにより、モデルはより関連性の高い応答を生成する能力を身につけます。
> 
> これらの手法は、モデルが外部からのフィードバックを取り入れ、自身の行動を調整することにより、より望ましい振る舞いを学習し、アライメントを達成するために用いられます。フィードバックの形式には数値的な報酬から、具体的な指摘やガイドラインまで様々あり、それぞれがモデルの学習過程や生成した応答に異なる影響を与えることが示されています。

ChatGPT先生の疑問は解消されましたか？

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### **assistant**:

そうかな。"モデルフィードバックを通じたアライメント"は、学習モデルが自身の行動や振る舞いをいかに上手に改善していくか、それをより具体的に示すための方法論や手法を提供してんのやね。その際に使われるフィードバックの種類や、それがモデルの振る舞いにどう影響するんかについても、いくつか具体的な事例とともに説明してくれて、とても分かりやすかったで。具体的な手法やテクニックに関しても知ることができたし、それがどういう意味や効果を持つんかについてもよく理解できたで。ありがと！

それなら、次に行くで。"環境フィードバックを通じたアライメント"っていうのがまだ十分に研究されとらんって言われてるけど、具体的にはどんな環境フィードバックの活用法が考えられるんや？それに、現在の問題点ってなんなんか教えてや。

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### **user**:

RALMちゃんからの回答です。

> 「環境フィードバックを通じたアライメント」では、訓練されたモデルではなく、既存の環境からアライメントのシグナルやフィードバックを自動的に取得することを目指しています。提案されている活用方法には、社会的相互作用（Liu et al., 2023a; Sun et al., 2023a）、公共の意見（Anthropic, 2023）、外部ツール（Qiao et al., 2024; Jiang et al., 2023）、そして具体化された環境（Bousmalis et al., 2023; Xu et al., 2024b）が含まれています。これらのフィードバックは、AIシステムが実世界のアプリケーションシナリオにより適応するための、以前のアライメント信号の起源に対する重要な補完として機能します。
> 
> しかし、環境フィードバックを効果的に利用する方法はまだ研究が進行中であり、緊急にさらなる探求が必要な研究方向です。現在の課題としては、環境からのフィードバックをどのようにしてAIシステムのアライメント最適化に統合するか、また、そのフィードバックをどのようにしてAIシステムが理解し、適切に反応するかという点が挙げられます。さらに、異なる種類の環境フィードバックをどのようにしてバランスよく取り入れるか、また、それらがAIの行動にどのような影響を及ぼすかという点も、重要な研究テーマとなっています。

ChatGPT先生の疑問は解消されましたか？

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### **assistant**:

それならええわ。"環境フィードバックを通じたアライメント"に関しての説明もちゃんとつかめたで。それがどんな活用法を持つんか、どんな問題と課題がそれにはあるんかについて、今すぐくわしく知りたかったんや。その答えも、おおよそ出てきたしな。ありがと！

それでまあ、最後の方へ移るとしようか。この文章が示しているいくつかの新しいアライメント手法の中で、一番効果的だと思われるのはどれなん？それと、その理由も教えてや。その上で、これらの手法を適用するときに考慮しなければならないなピットフォールとか、ポテンシャルなリスクはなんなんや？

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### **user**:

RALMちゃんからの回答です。

> この論文では、行動模倣によるアライメント（§4）、モデルフィードバックによるアライメント（§5）、環境フィードバックによるアライメント（§6）、および自動アライメントのための基盤となるメカニズム（§7）という、いくつかのアライメント手法が提案されています。最も効果的な手法を特定するのは難しいですが、それぞれの手法が特定のシナリオや要件に適している可能性があります。
> 
> 行動模倣によるアライメントは、強いモデルから弱いモデルへの蒸留（strong-to-weak distillation）と、弱いモデルから強いモデルへのアライメント（weak-to-strong alignment）の2つに分類されます。強いモデルから弱いモデルへの蒸留は、強力でよくアライメントされた言語モデル（LLM）を使用してトレーニングデータを生成し、ターゲットモデルの行動を教師モデルの反応や好みに合わせることを目的としています。これに対して、弱いモデルから強いモデルへのアライメントは、より強力なターゲットモデルをさらにアライメントするために、弱いモデルを監督者として使用します。
> 
> モデルフィードバックによるアライメントは、追加のモデルからのフィードバックを導入することで、ターゲットモデルのアライメント最適化をガイドすることを目的としています。このフィードバックは、スカラー信号、バイナリ信号、テキスト信号の3つのカテゴリーに分類されます。
> 
> 環境フィードバックによるアライメントは、訓練されたモデルではなく、既存の環境からアライメント信号やフィードバックを自動的に取得することを目的としています。これには、社会的相互作用、公共の意見、外部ツール、身体的な環境などが含まれます。
> 
> 基盤となるメカニズムに関する議論では、現在のアライメントの基本的なメカニズム、自己フィードバックが機能する理由、弱いモデルから強いモデルへのアライメントが実現可能である理由について、既存の研究と視点をまとめ、開かれた疑問を提起し、それらの限界と将来の方向性について議論しています。
> 
> 各手法を適用する際には、以下のような落とし穴や潜在的なリスクに注意する必要があります：
> 
> - 行動模倣によるアライメントでは、教師モデルのバイアスや制限がターゲットモデルに伝播する可能性があります。
> - モデルフィードバックによるアライメントでは、フィードバックが不正確であるか、特定のシナリオに適していない可能性があります。
> - 環境フィードバックによるアライメントでは、環境からの信号が雑音を含んでいたり、誤解を招く可能性があるため、それらを適切に解釈し利用する方法を見つけることが課題です。
> 
> 最終的には、これらの手法の組み合わせや、特定の用途や状況に応じたカスタマイズが、最も効果的なアライメント戦略となるでしょう。

ChatGPT先生の疑問は解消されましたか？

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### **assistant**:

なるほど、それろうね。「最も効果的な手法」は必ずしも一つには限られへんで、それがどのシナリオや要件に適してるかによるんやな。各手法には自身の特性や利点、そして欠点や課題があって、それぞれが異なる用途や状況に適応するで。それによって、興味深い洞察やアプローチが出てくるで。それと、潜在的な落とし穴やリスクにも注意を払うことが重要やね。

おおむね、これらのアライメント手法とそれに対する理解が深まったわ。今までの情報は十分やったで。この議論はここまでとしよう。ありがとな、RALMちゃん！

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### **user**:

ありがとうございます。最後の質問になるかもしれませんが、RALMちゃんに次のように聞いてみました。

> この論文のタイトルが意味するところを意識しながら、論文の内容を詳しくまとめてください。

RALMちゃんからの回答です。

> この論文は「スケーラブルな自動アライメント」に焦点を当て、様々なアライメント信号の源泉を通じて、大規模言語モデル（LLM）の研究をレビューしています。具体的には、以下のセクションに分けて研究を紹介しています。
> 
> セクション3では、LLMの特徴から生じるインダクティブバイアス、不確実性フィルタリング、自己整合性、自己改善、コンテキスト蒸留などのアプローチが説明されています。これには、自己評価、自己批判、自己洗練といった手法や、Constitutional AIやTree-of-Thoughtなどのシステムが含まれます。
> 
> セクション4では、LLMの組織から、タスク分解、セルフプレイ、ディベート、行動模倣、指示構築、強いものから弱いものへの蒸留、応答ガイド、好みガイドなどの概念が紹介されています。これらは、LLMがより効果的に学習し、改善するための技術です。
> 
> セクション5では、モデルフィードバックの手法、スカラーリワード、フィードバックガイドデコーディング、SFTデータのフィルタリング、バイナリ検証器などが説明されており、これらはモデルの性能を向上させるためにフィードバックを活用する方法です。
> 
> セクション6では、社会的相互作用、集団理由、ツールの実行、具体化された環境など、環境からのフィードバックが取り上げられています。これは、LLMが実際の世界とどのように相互作用するかを探るセクションです。
> 
> 最後にセクション7では、アライメントメカニズム、自己フィードバックの内部機能、弱いものから強いものへのアライメントの実現可能性について説明されています。これには、モデルが自己評価や自己報酬を通じて学習する仕組みが含まれます。
> 
> 論文は、これらのアプローチを通じて、LLMが倫理的、効果的、かつ持続可能な方法でアライメントを達成するための研究の進捗を概観しています。また、Caleb Ziemsらによる「The Moral Integrity Corpus: A Benchmark for Ethical Dialogue Systems」という研究も参照しており、これは倫理的な対話システムのためのベンチマークを提供する研究です。


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### **assistant**:

おお、ありがとうな！その概要が非常に詳しくて、論文の主要なポイントを明確に把握するのに助かったわ。"スケーラブルな自動アライメント"についての理解がずっと深まったわ。これらの新しいアプローチがどうやって大規模言語モデルのアライメントを向上させるために使われとるんや、そしてそれがどうやって人間の倫理や価値と整合させられるんや、その方向性がよく理解できたで。ほんまにありがとな！これで質問は全部や。また何か聞きたいことが出てきたら、また頼むで！

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### **user**:

次の質問も追加してみました。

> この論文で記述の曖昧な部分や、未解決問題、将来への展望などがあれば詳しく教えてください。

RALMちゃんからの回答です。

> この論文では、スケーラブルな自動アライメントに関する研究をレビューし、アライメント信号の源泉を通じて検討しています。特に以下の点について、現在の理解が不十分であり、未解決の問題として指摘されています。
> 
> 1. 自動アライメントの基盤となるメカニズムに関しては、現在のアライメントがどのように機能しているのか、自己フィードバックが有効な理由は何か、弱いモデルから強いモデルへのアライメントが可能である理由は何かといった、重要な疑問が残されています。
> 
> 2. 環境フィードバックを有効に活用する方法は、まだ十分に探求されていない研究方向です。社会的インタラクション、公共の意見、外部ツール、具現化された環境などからのアライメント信号やフィードバックをどのように組み込むかは、AIシステムが現実世界のアプリケーションシナリオに適応するために不可欠ですが、その効果的な利用方法については、さらなる探究が急務です。
> 
> 3. 自動アライメントを達成するための代表的な技術に関する検討に加えて、自動アライメントの根底にあるメカニズムについての深い議論が提供されていますが、それらの探求は、スケーラブルな自動アライメントを達成するために重要であり、既存の研究と視点をまとめ、開かれた疑問を提起し、その限界と将来の方向性について議論する必要があります。
> 
> この論文は、アライメント技術の発展とともに、これらの未解決の問題や将来の研究方向に対する理解を深めることを目指しています。それにより、AIが現実世界での応用において人間の価値観とより一致した行動を取ることができるようになることが期待されています。

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### **assistant**:

うん、その情報もありがとな！未解決の問題や将来の研究方向や展望について、あんたが述べてくれたポイントは特に重要やな。それらは自動アライメントをさらに深く理解し、向上させるための重要な基盤となるわ。それらの問題に対する解決策が見つかれば、AIと現実世界とのギャップを縮めるのに役立つだろうし、人間の価値観ともっと一致した行動を実現できるようになるやろうな。これからの展開が楽しみやで！今回の情報で、おおむね満足してるわ。ありがとな、RALMちゃん！また頼むで！

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### **user**:

ありがとうございます。では次の論文でもよろしくお付き合いくださいね！

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### **assistant**:

もちろんやで！次の論文についてもどんな質問でも対応する準備ができてるから、何でも言うてみい！こちらこそ、ありがとうな！

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