27歲華裔天才少年對打UC伯克利，首發(fā)SEAL大模型排行榜！Claude 3 Opus數(shù)學(xué)封神
前段時間，由27歲的華裔創(chuàng)始人Alexandr Wang領(lǐng)導(dǎo)的Scale AI剛剛因為融資圈了一波關(guān)注。
今天，他又在推特上官宣推出全新LLM排行榜——SEAL，對前沿模型開展專業(yè)評估。
SEAL排行榜主打三個特色：
- 私有數(shù)據(jù)
Scale AI的專有私有評估數(shù)據(jù)集無法被操控，確保了結(jié)果的公正性和無污染。
- 不斷發(fā)展
定期使用新的數(shù)據(jù)集和模型更新排行榜，營造一個動態(tài)的競賽環(huán)境。
- 專家評估
評估由經(jīng)過嚴(yán)格審查的專家進行，確保最高的質(zhì)量和可信度。
榜單地址：https://scale.com/leaderboard
這篇推特獲得了Jim Fan大佬的轉(zhuǎn)發(fā)，他認(rèn)為SEAL是LMSys的非常好的補充和參照，提供公開模型的私密、安全、可信的第三方評估。
對此，Andrej Karpathy也深以為然。
代碼
在代碼任務(wù)中，GPT-4 Turbo Preview位列第一，然后是GPT-4o、Gemini 1.5 Pro（Post-I/O）。
而專門訓(xùn)練的代碼模型CodeLlama 34B Instruct排在了第11位。
Scale AI編碼提示集包含1,000個提示，涵蓋各種編程語言、學(xué)科和編程任務(wù)，從調(diào)試到代碼優(yōu)化，從文檔生成到理解復(fù)雜代碼庫，等等。
諸如HumanEva、Pass@k、MBPP、SWE-Bench、LiveCodeBench等評估基準(zhǔn)在首次出現(xiàn)時很有用，但隨著模型開始過擬合，它們已經(jīng)變得不那么有價值了。
此外，這些模型與這些基準(zhǔn)進行評估的方法往往不標(biāo)準(zhǔn)化，缺乏跨測試或隨時間比較分?jǐn)?shù)的核心要求。
Scale編碼評估提供了一個標(biāo)準(zhǔn)化的LLM評估框架，能夠跨模型進行比較并識別其優(yōu)缺點。目前，它涵蓋了最常請求的編程語言的用例集。
代碼生成：根據(jù)給定的自然語言規(guī)范或描述創(chuàng)建新代碼。
代碼修復(fù)：識別并糾正現(xiàn)有代碼中的錯誤。例如，調(diào)試、解決語法錯誤和修復(fù)邏輯錯誤。
代碼理解：解釋、闡明或澄清現(xiàn)有代碼。例如，闡明某些代碼段的工作原理，分解復(fù)雜算法。
代碼修改：對現(xiàn)有代碼進行更改或調(diào)整以滿足新要求或條件。例如，更改功能，更新或增強特性。
代碼優(yōu)化：提高現(xiàn)有代碼的性能。例如，提高效率，減少資源消耗（如內(nèi)存或處理時間）。
學(xué)習(xí)輔助：幫助學(xué)習(xí)或理解編程概念、語言或工具。例如，提供最佳實踐指導(dǎo)，解釋編程概念。
代碼翻譯：將代碼從一種編程語言轉(zhuǎn)換為另一種語言，并根據(jù)目標(biāo)語言的最佳實踐調(diào)整代碼結(jié)構(gòu)、風(fēng)格和習(xí)慣用法。
建議提供：提供關(guān)于編碼實踐、工具、庫或框架的建議或意見。
注釋改進：在現(xiàn)有代碼中添加或改進注釋。
測試開發(fā)：開發(fā)、增強或修復(fù)現(xiàn)有代碼的測試。
用例分布
編碼語言分布
為了確保評估過程的徹底性和可靠性，每個任務(wù)由不同的人工注釋員并行執(zhí)行了三次。
評分經(jīng)過兩個階段的審查：初步審查層和最終審查層。
這種評估方法不僅生成總體排名，還有助于突出模型在不同領(lǐng)域的優(yōu)勢和劣勢，并回答以下問題：
- 模型在SQL、Java、HTML/CSS和C++提示上的表現(xiàn)如何？
- 模型在復(fù)雜場景中的競爭力如何？
評估方法
測試?yán)踝?/span>
結(jié)果分析
模型通常在「注釋」和「理解」任務(wù)中表現(xiàn)良好，但在「翻譯」和「生成」任務(wù)中常遇到困難。
此外，「正確性/功能性」和「可讀性/文檔」也是所有模型的兩個主要錯誤來源。
- GPT
兩個GPT-4模型在各種用例中表現(xiàn)最為一致。其中，較新的gpt-4o-2024-05-13相比gpt-4-0125-preview更容易出現(xiàn)可讀性問題，有時會不必要地重復(fù)提示中的代碼，導(dǎo)致響應(yīng)更加冗長。
- Gemini
所有三個Gemini模型在建議任務(wù)中表現(xiàn)出色，分別排名第1、第2和第3，但在測試任務(wù)中表現(xiàn)較差。新的gemini-1.5-pro-preview-0514相比之前的gemini-1.5-pro-preview-0409有顯著提升，特別是在「正確性/功能性」和「可讀性/文檔」方面。
- Claude
claude-3-opus-20240229通常比claude-3-sonnet-20240229表現(xiàn)更好，特別是在「正確性/功能性」類別中錯誤更少，除了某些翻譯任務(wù)。
數(shù)學(xué)
在數(shù)學(xué)分類榜中，Claude 3 Opus竟打敗了GPT-4 Turbo Preview霸占榜首，然后第三名是GPT-4o.
另外，Claude 3的「中杯」模型Sonnet，都超過了Gemini系列的模型。
不得不說，在數(shù)學(xué)這塊，還是Claude3是王者。
數(shù)學(xué)和推理仍然是當(dāng)前大語言模型（LLM）面臨的主要未解決問題之一。然而，現(xiàn)有的公共基準(zhǔn)如GSM8k卻存在著致命的數(shù)據(jù)污染問題。
為全面評估模型的各方面能力，Scale AI設(shè)計了一個全新的數(shù)學(xué)和推理數(shù)據(jù)集——GSM1k。
GSM1k基于GSM8k基準(zhǔn)的分布和難度，并引入全新的一組問題。其中，包含了一系列相當(dāng)于五年級數(shù)學(xué)考試水平的數(shù)學(xué)問題。
它的構(gòu)建花了不到3周的時間，標(biāo)注團隊的成員包括小學(xué)數(shù)學(xué)教育者和具有教育、數(shù)據(jù)分析、計算機科學(xué)、物理和經(jīng)濟學(xué)背景的專家。
值得注意的是，GSM1k的數(shù)據(jù)收集過程并沒有用到LLM的幫助。
此外，為了防止模型在GSM1k上過擬合，團隊決定僅公開1,000個問題中的50個樣本。
測試?yán)踝?/span>
指令跟隨
針對模型指令跟隨測試，GPT-4o、GPT-4 Turbo Preview、Llama 3 70B Instruct分別躍居前三。
同時，Mistral Large的實力也不輸其他的模型。
這說明在能否準(zhǔn)確遵循人類提示方面，GPT-4系列模型還是更厲害些。
Scale AI精確指令跟隨提示數(shù)據(jù)集包含1,054個指令跟隨提示，目的是評估AI模型解釋和執(zhí)行詳細(xì)命令的能力，重點在于精確性和具體性，并解決過擬合問題。
數(shù)據(jù)集中的提示共分為9類，包括「扮演……的角色」、內(nèi)容創(chuàng)作和頭腦風(fēng)暴，并涵蓋指令跟隨任務(wù)的實際應(yīng)用和用例。
它由一個40多名人工標(biāo)注員組成的多樣化團隊生成，并通過五個步驟的開發(fā)，確保提示能夠測試模型理解和執(zhí)行具體指令的能力。
最終，實現(xiàn)對模型對這些提示集的響應(yīng)進行人工評估。
測試?yán)踝?/span>
西班牙語
在西班牙語測試上，GPT-4o霸榜第一，而Gemini 1.5 Pro（Post-I/O）超過了GPT-4 Turbo Preview。
隨后，Gemini另外兩個模型也進入榜單前五。
在Scale AI多語言提示數(shù)據(jù)集中，每個語種都包含1,000個提示，目的是提升模型在多種語言中的交互能力。
數(shù)據(jù)集特別針對西班牙用戶，包括來自西班牙、墨西哥和拉丁美洲其他地區(qū)的用戶。
雖然排行榜目前只包含西班牙語，但在未來的更新中，會擴展到更多語言。
方法
如何計算Elo評分排名
在評估過程中，人工評審會比較兩個模型對同一提示的回答，并在多個方面評估哪個更好。根據(jù)這些評分，便可以確定哪個模型贏了、哪個輸了，或者打平。
此外，團隊還采用了與Chatbot Arena相同的方法，使用Bradley-Terry模型對我們的數(shù)據(jù)點進行重新權(quán)重的最大似然估計。
首先是一些定義：
對于??個模型，用??={(??,??′):??<??′, and ??,??′∈[??]}表示比較數(shù)據(jù)集。
在??∈??時，向人工評審提供一對模型????∈??，并記錄評審的回應(yīng)????∈[0,0.5,1]。
其中，1表示模型??優(yōu)于模型??′，而0.5則表示兩個模型同樣受歡迎。
通過Bradley-Terry，利用邏輯關(guān)系來模擬這種情況發(fā)生的概率：
其中，??是一個M長的BT系數(shù)向量。然后，通過最小化二元交叉熵?fù)p失來估計BT系數(shù)：
其中，??是二進制交叉熵?fù)p失：
??(?,??)=?(?log?(??)+(1??)log?(1???))
此外，還需使用反向加權(quán)??(????)來最小化這一損失，目標(biāo)是使分?jǐn)?shù)在??上呈現(xiàn)均勻分布。盡管這種反向加權(quán)并不是絕對必要的，因為模型之間的成對比較已經(jīng)非常接近相等。
接著，使用下面的公式來計算最終的BT分?jǐn)?shù)：
其中????~??。利用簡單轉(zhuǎn)換1000+??(??^)×400將該分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)換為Elo評分，然后進行排序，得出最終排名。
置信區(qū)間
為了更好地理解Elo評分的Bradley-Terry評級的可靠性，團隊使用自舉法（Bootstrapping）來估計置信區(qū)間。自舉法是一種重采樣技術(shù)，通過從數(shù)據(jù)中反復(fù)抽樣來評估估計值的變異性。
1. 生成自舉樣本：從數(shù)據(jù)集中反復(fù)抽樣，生成多個自舉樣本。每個樣本的大小與原始數(shù)據(jù)集相同，但由于重采樣的特性，樣本中會包含一些重復(fù)的觀測值。
2. 計算每個樣本的Elo評分：對于每個自舉樣本，使用前面提到的最大似然估計方法來計算Elo評分。
3. 匯總結(jié)果：在計算了大量自舉樣本的Elo評分（例如1000輪）后，匯總這些結(jié)果，估計每個模型的Elo評分分布。
4. 估計置信區(qū)間：根據(jù)匯總的自舉結(jié)果，確定每個模型的Elo評分的置信區(qū)間。
LLM評估的重要性
Karpathy在轉(zhuǎn)發(fā)Wang的推特時，打了很長一段文字，描述LLM評估的困難與重要性。
LLM評估正在改進，但不久前他們的狀態(tài)非常黯淡，定性經(jīng)驗常常與定量排名不一致。
這是因為良好的評估非常難以構(gòu)建。
在特斯拉，我可能將1/3的時間花在數(shù)據(jù)上，1/3的時間花在評估上，1/3 的時間花在其他事情上。評估必須全面、有代表性、高質(zhì)量，并測量梯度信號（即梯度下降不能太容易，也不能太難）。而且將定性和定量評估對齊之前，需要解決很多細(xì)節(jié)，其中有一些微妙的地方。
另一個不容易發(fā)現(xiàn)的地方是，任何開放（非私有）測試數(shù)據(jù)集都不可避免地泄漏到訓(xùn)練集中。人們直覺上的強烈懷疑這一點，這也是最近GSM1k流行的原因。
即使LLM開發(fā)人員盡最大努力，防止測試集滲透到訓(xùn)練集（以及模型記住答案）也很困難。當(dāng)然，你可以盡力過濾掉訓(xùn)練集中與測試集完全匹配的內(nèi)容，還可以過濾掉n-gram識別的近似匹配。但是，如何過濾掉合成數(shù)據(jù)重寫或網(wǎng)上對數(shù)據(jù)的討論內(nèi)容？如果定期訓(xùn)練多模態(tài)模型，如何過濾數(shù)據(jù)的圖像/屏幕截圖？如何防止開發(fā)人員將訓(xùn)練數(shù)據(jù)（比如embedding）放到測試集中，并專門使用與測試集高度對齊（在向量空間）的數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練？
最后一點是，并非所有我們關(guān)心的LLM任務(wù)都是可自動評估的（例如思考總結(jié)等），此時你希望讓人類參與進來。但如何控制所有涉及的變量？例如人類評估者在多大程度上關(guān)注實際答案內(nèi)容，或者長度、文字風(fēng)格，或者如何看待模型拒絕回答的行為等等。
不管怎樣，反直覺的一點是，良好的評估是困難的，且需要高度密集的工作，但非常重要，所以我很高興看到更多的組織加入，努力做好這件事。
Karpathy指路了一個GitHub博客，探討了為什么在Eleuther AI創(chuàng)建的公開LLM排行榜上，Llama模型得到的MMLU測評分?jǐn)?shù)低于論文提供的數(shù)字。
項目地址：https://github.com/huggingface/blog/blob/main/open-llm-leaderboard-mmlu.md
此外，他談到的測試數(shù)據(jù)泄露問題，Open AI研究員Jason Wei在最新的一篇博客中也提到過。
文章地址：https://www.jasonwei.net/blog/evals
而且最近的一篇論文中有比較充分的證據(jù)。
論文地址：https://arxiv.org/html/2405.00332
他們發(fā)現(xiàn)，許多公開的模型在GSM-8K數(shù)據(jù)集上有明顯的過擬合表現(xiàn)，而且在同類的GSK-1K上測試時，多數(shù)模型都會有很大程度的性能下降。
論文地址：https://arxiv.org/html/2405.00332
