大模型能力评估体系

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大模型能力评估体系

随着人工智能技术的飞速发展,大模型已成为当前科技领域的焦点。据中国科学技术信息研究所的数据,国内具有超过10亿参数规模的模型已达79个,声势浩大的"百模大战"持续上演。在这样的背景下,如何科学、客观地评估大模型的能力,成为了学术界和产业界共同关注的问题。本文将深入介绍全球主流的大模型评估体系、标准机构和评测方法,帮助读者理解大模型评估的科学原理。

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大模型评估的意义与挑战

大模型评估不仅是技术层面的需求,更关系到商业决策和公众认知。据统计,国内外已有10多家调研机构、权威媒体和高校发布了大模型评测报告,包括新华社研究院中国企业发展研究中心的《人工智能大模型体验报告2.0》、天津大学和信创海河实验室的《大模型评测报告》、国际数据公司IDC的《AI大模型技术能力评估报告》等。

然而,大模型评估面临着诸多挑战。评测标准的不一致性导致同一个模型在不同榜单上的排名可能存在显著差异。"刷榜"现象也是一个严重问题,由于大模型对评测集的敏感性,一些模型可能会针对特定的评测题库进行优化,从而在评测中获得更高的分数。此外,主观评测的主观性也是一个挑战,评分标准可能因人而异,加上题量的限制,这些都可能影响评测结果的可靠性和有效性。

全球主流大模型评估体系

中国主流评估体系

中国在大模型评估领域已经建立了一系列具有国际影响力的评估体系。中国信通院于2023年12月发布的"方升"大模型基准测试体系是国内首个系统性的大模型评测框架。该体系涵盖大模型基准测试的关键四要素:测试指标、测试方法、测试数据集和测试工具。"方升"测试体系已形成《大规模预训练模型基准测试-总体技术要求》标准,为大模型评测提供了系统化的技术支撑。

上海人工智能实验室于2023年8月正式推出的OpenCompass是另一个重要的大模型开放评测体系,旨在支持多种模型以及超过100个数据集的评估。OpenCompass2.0全面量化模型在知识、语言、理解、推理和考试等五大能力维度的表现,构建了超过1.5万道高质量中英文双语问题,并引入了循环评估策略,系统地分析大模型的综合客观性能。

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智源研究院联合多个高校团队打造的FlagEval采用"能力-任务-指标"三维评测框架,提供了包括通用能力评测、垂直领域评测和特定任务评测在内的多个评测维度。SuperCLUE则是针对中文可用的通用大模型的一个综合性测评基准,包括多轮开放式基准、三大能力客观题基准和匿名对战基准。

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C-Eval是一个全面的中文基础模型评估套件,包含了13,948道来自52个学科的多项选择题,难度涵盖中学、大学和专业水平。

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CMMLU由北京智源人工智能研究院设计,涵盖多个领域,包括人文、理工等学科,共包含12,000多道题目。清华大学基于中国高考题目设计的高考基准涵盖文理科多个学科,包含2,000多道题目。

国际主流评估体系

国际上,OpenAI设计的MMLU是一个广受认可的多学科语言理解评测,涵盖包括科学、历史、物理等多个领域,共包含57,000多道题目。斯坦福大学设计的HELM是一个多维度评估大语言模型的综合能力框架,包括任务执行、公平性等,共包含50,000多道题目。

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Google的BBH是Big-Bench项目的高难度子集,主要测试复杂任务和推理能力,共包含2,038道题目。OpenAI设计的GSM8K是一个数学问题解决评测基准,测试模型的数学推理能力,共包含8,000多道题目。HumanEval则是针对代码生成任务的评测基准,测试模型在编程和代码生成方面的能力。

Chatbot Arena采用了类似国际象棋的Elo评分系统,通过用户投票来评估模型的综合表现,特别是在对话生成任务上的能力。这种方法能够更好地反映模型在实际使用场景中的表现,但也面临评分标准可能因人而异的问题。

大模型评估的主要方法

大模型评估方法主要分为三类:代码评估、人类评估和模型评估。代码评估方法通过从大型语言模型获取输出结果,并利用代码计算预先定义的评估指标,从而衡量模型的有效性。常用的评估指标包括准确率、F1分数、BLEU、ROUGE、Exact Match等。代码评估适用于客观问题和一些简单的主观问题,但不适合评估开放式的主观问题。

人类评估方法包括质量评分和质量比较评估等。人类评估在开放式主观问题和缺乏标准答案的复杂问题上表现良好,但成本较高,并且可能受到评估者的主观偏见影响。

模型评估是一种创新的方法,它将问题、参考答案、评估标准和测试模型的响应整合到一个最佳提示中,然后将这些信息输入模型进行评估。这种方法结合了代码评估的客观性和人类评估的灵活性,但也面临着模型自身偏见和能力限制的挑战。

大模型评估的核心维度

大模型评估涵盖多个核心维度,包括知识与能力、安全性和伦理性、泛化能力和鲁棒性、多语言能力等。知识与能力维度是评估大模型最基础的部分,OpenCompass2.0将大模型的能力分为语言、知识、理解、推理和考试等五大维度,通过大量精心设计的问题来全面评估模型性能。

安全性和伦理性是大模型评估中不可忽视的重要维度。天津大学自然语言处理实验室的综述将大模型评测分为5个类别,其中安全评测是重要一环。LLM Ethics Benchmarks等评测框架专门评估大模型在生成内容时是否会违背社会公认的道德和伦理规范。

泛化能力和鲁棒性反映了大模型在面对新场景、新任务时的适应能力。PromptBench等评测框架测试模型对于输入干扰的敏感性,评估模型在理解和执行指令时的稳定性。Adversarial Robustness Benchmarks通过对抗样本来测试模型在面对恶意输入时的抵抗力。

多语言能力在全球化背景下显得尤为重要。C-Eval和CMMLU等评测框架专门评估模型在中文语境下的表现,而MMLU等则主要关注英文环境。对于国内用户来说,中文处理能力往往是选择大模型的关键因素之一。

标准化评测流程与方法

随着大模型评估的不断发展,标准化的评测流程和方法也在不断完善。2024年10月,《通用大模型评测标准》正式发布,该标准基于"2-4-6"框架,得到了行业龙头央企、业界头部公司、知名高校及科研机构的充分认可,为后续试点评测等工作奠定了坚实基础。

OpenCompass2.0引入的循环评估策略是一种创新的评测方法,它能够系统地分析大模型的综合客观性能,避免模型针对特定评测集进行优化。这种方法通过不断变换评测数据和方式,确保评测结果的真实性和可靠性。

"方升"大模型基准测试体系框架包含指标体系、测试方法、测试数据集和测试工具等关键要素,旨在全面评估大模型的行业能力。该框架从多个维度对大模型进行评测,确保评测结果的全面性和客观性。

2024年10月发布的《弈衡多模态大模型评测体系白皮书》将评测需求划分为识别、理解、创作、推理四种任务,为多模态大模型的评测提供了系统化的方法和标准。

大模型评估的实践应用

大模型评测结果不仅是技术指标的展示,更是模型能力的全面反映。用户和开发者可以根据评测结果,了解不同模型在各个维度上的表现,从而选择最适合自己需求的模型。例如,如果用户主要关注中文应用,那么C-Eval和CMMLU的评测结果可能更有参考价值;如果用户需要强大的代码生成能力,那么HumanEval的评测结果则更为重要。

不同的评测体系有不同的侧重点和适用场景。用户和开发者可以根据自己的需求,选择合适的评测体系,甚至定制专属的评测方案。例如,企业可以基于OpenCompass或FlagEval等开源评测框架,结合自身业务场景,构建针对性的评测数据集和指标,从而更准确地评估大模型在特定领域的表现。

尽管大模型评测体系日益完善,但评测结果仍有其局限性。评测结果只是模型能力的一个侧面反映,不能完全代表模型在实际应用中的表现。评测结果可能受到评测数据集、评测方法和评测环境等因素的影响,存在一定的不确定性。因此,用户和开发者在参考评测结果时,应当结合自身需求和实际应用场景,综合考虑多方面因素。

结语

大模型能力评估是一个复杂而重要的课题,它不仅关系到技术的发展方向,也影响着用户的选择和体验。通过了解全球主流的大模型评估体系、标准机构和评测方法,我们可以更加科学、客观地评估大模型的能力,为大模型的发展和应用提供有力支撑。

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