論文の概要: Gradients with Respect to Semantics Preserving Embeddings Tell the Uncertainty of Large Language Models
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.04638v1
- Date: Wed, 06 May 2026 08:30:40 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-07 18:41:07.725475
- Title: Gradients with Respect to Semantics Preserving Embeddings Tell the Uncertainty of Large Language Models
- Title(参考訳): 埋め込みを保存する意味論に配慮したグラディエントは、大言語モデルの不確かさを示す
- Abstract要約: 不確実性定量化(UQ)はLLMの信頼性を確保する重要な手法である。
本稿では,フリーフォーム生成のための最初の勾配に基づくUQ手法SemGradを提案する。
提案手法は,LLMが意味論的に等価な入力摂動の下で安定な出力分布を維持すべきという重要な直感に基づいている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 26.51836047191883
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Uncertainty quantification (UQ) is an important technique for ensuring the trustworthiness of LLMs, given their tendency to hallucinate. Existing state-of-the-art UQ approaches for free-form generation rely heavily on sampling, which incurs high computational cost and variance. In this work, we propose the first gradient-based UQ method for free-form generation, SemGrad, which is sampling-free and computationally efficient. Unlike prior gradient-based methods developed for classification tasks that operates in parameter space, we propose to consider gradients in semantic space. Our method builds on the key intuition that a confident LLM should maintain stable output distributions under semantically equivalent input perturbations. We interpret the stability as the gradients in semantic space and introduce a Semantic Preservation Score (SPS) to identify embeddings that best capture semantics, with respect to which gradients are computed. We further propose HybridGrad, which combines the strengths of SemGrad and parameter gradients. Experiments demonstrate that both of our methods provide efficient and effective uncertainty estimates, achieving superior performance than state-of-the-art methods, particularly in settings with multiple valid responses.
- Abstract(参考訳): 不確実性定量化(英: Uncertainty Quantification, UQ)は、幻覚の傾向から、LLMの信頼性を確保するための重要な手法である。
既存の自由形式生成のための最先端のUQアプローチはサンプリングに大きく依存しており、高い計算コストと分散を引き起こす。
本研究では,フリーフォーム生成のための最初の勾配に基づくUQ手法であるSemGradを提案する。
パラメータ空間で動作する分類タスクのために開発された従来の勾配に基づく手法とは異なり、意味空間における勾配を考えることを提案する。
提案手法は,自信あるLLMが意味論的に等価な入力摂動の下で安定な出力分布を維持するべきという重要な直観に基づいている。
本研究では,セマンティック・セマンティック・セマンティック・セマンティック・セマンティック・セマンティック・セマンティック・セマンティック・セマンティック・スコア(SPS)を導入し,セマンティック・セマンティック・セマンティックス(セマンティック・セマンティック・セマンティック・セマンティック・セマンティック・セマンティック・セマンティック・セマンティック・セマンティックス(セマンティック・セマンティック・セマンティックス,セマンティック・セマンティック・セマンティックス,セマンティック・セマンティックス)の勾配と解釈する。
さらに,SemGradの強度とパラメータ勾配を組み合わせたHybridGradを提案する。
実験により, 両手法が有効かつ有効な不確実性推定を行い, 特に複数の有効応答を持つ環境では, 最先端手法よりも優れた性能が得られることが示された。
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