Avançado

Reward models e dados de preferência humana

Pares de preferência transformam julgamentos comparativos em uma pontuação aprendida, que continua sendo apenas um proxy da rubrica e dos dados.

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Conceito

Muitas qualidades desejadas num assistente são difíceis de expressar como alvo token a token. Duas respostas podem usar palavras diferentes e estar corretas; uma resposta fluente pode enganar de modo sutil; uma recusa pode ser necessária ou cautelosa demais. Dados de preferência registram um julgamento comparativo: para o mesmo prompt, uma pessoa vê respostas candidatas e escolhe qual atende melhor a uma rubrica.

Um registro típico contém prompt xx, resposta escolhida y+y^+ e resposta rejeitada yy^-. As candidatas devem aparecer sem pistas irrelevantes, como o nome do modelo, e sua ordem deve ser aleatória. A rubrica pode cobrir corretude, relevância, clareza, segurança, fidelidade das citações e instruction following. Avaliadores precisam marcar empates, tarefas inválidas ou falta de conhecimento; forçar uma escolha transforma incerteza em supervisão falsa.

Um reward model mapeia prompt e resposta para um escalar rϕ(x,y)r_\phi(x,y). Ele costuma usar um objetivo logístico de pares:

LRM=logσ(rϕ(x,y+)rϕ(x,y)).\mathcal{L}_{RM}=-\log \sigma\big(r_\phi(x,y^+)-r_\phi(x,y^-)\big).

A loss se importa com diferenças de pontuação, não com uma unidade absoluta de qualidade. Somar a mesma constante às duas notas não muda nada. Depois do treinamento, o modelo avalia novas respostas, fornecendo um proxy que um otimizador de política consegue maximizar.

A coleta define o significado desse proxy. Avaliadores discordam porque um prompt é ambíguo, a rubrica é incompleta ou valores realmente divergem. Métricas de concordância ajudam, mas votação majoritária não torna objetivo um valor contestado. Domínios especializados exigem pessoas qualificadas. Dados multilíngues pedem competência nativa. Julgamentos de segurança precisam de escalonamento claro e proteção psicológica para quem encontra conteúdo nocivo.

A geração das candidatas também importa. Se toda comparação opõe uma resposta excelente a puro absurdo, o reward model aprende sinais fáceis e talvez não distinga duas respostas plausíveis. Dados on-policy, ou renovados periodicamente, amostram candidatas da política que está sendo melhorada e expõem a fronteira que ela ainda confunde. Hard negatives, exemplos adversariais e comprimentos equilibrados reduzem atalhos.

Comprimento é um viés clássico. Respostas detalhadas podem ser realmente melhores no dataset; o reward model aprende então que “mais longo é melhor” e premia prolixidade em outro contexto. Formatação, ressalvas, citações ou tom confiante viram atalhos semelhantes. Avaliações por fatias devem testar se a nota acompanha a rubrica após controlar essas propriedades superficiais.

Quando a política otimiza o reward model, ela procura saídas de alta nota prevista. Isso cria distribution shift: a política encontra regiões ausentes do treino do juiz. Erros raros podem se tornar atraentes. É um caso da lei de Goodhart: quando uma medida vira alvo, pode deixar de ser boa medida. Regularização, atualizações conservadoras, novas comparações e avaliações independentes limitam, mas não eliminam, o risco.

Acerto em pares de validação é necessário, mas insuficiente. Examine empates, discordância entre grupos, sensibilidade adversarial, distribuições das notas e correlação com sucesso medido de forma independente. Um reward model pode ranquear bem pares familiares e ainda orientar mal a otimização.

A imagem durável é a de uma jurada aprendida a partir de exemplos relativos. Sua utilidade vem de escalar um sinal humano caro para muitas saídas. Seu perigo nasce da mesma compressão: um julgamento rico e condicional vira um escalar. Toda etapa posterior precisa lembrar quais informações esse número descartou.

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Como explicar para uma criança de cinco anos

Dois aprendizes montam o mesmo prato, e uma jurada escolhe o melhor usando uma rubrica escrita: temperatura segura, sequência correta, apresentação limpa e nenhum ingrediente ausente. Um reward model é uma jurada auxiliar treinada com muitas comparações assim. Ela avalia novos pratos depressa, mas pode aprender atalhos — como favorecer guarnições altas — se os exemplos associarem altura e qualidade por acidente.

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Ensine de volta

Explique como um reward model aprende com uma resposta escolhida e outra rejeitada e por que seu escalar não equivale a um valor humano objetivo.

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Ver uma resposta-modelo

Para um mesmo prompt, o reward model pontua as duas respostas e aprende a colocar a escolhida acima da rejeitada, normalmente por uma loss logística de pares. O escalar é uma previsão dos julgamentos coletados sob determinada rubrica, população de avaliadores, política de amostragem e distribuição. Ele pode explorar correlações, herdar discordâncias e falhar fora da distribuição; otimizá-lo demais pode premiar artefatos em vez da qualidade pretendida.

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Teste seu entendimento

1. Que informação um par de preferência fornece diretamente?
Resposta e explicação

Um julgamento relativo entre duas respostas para um prompt — O par diz qual candidata foi preferida no processo de coleta; não revela uma utilidade absoluta e universal.

2. O que é reward hacking neste contexto?
Resposta e explicação

A política descobre padrões que elevam a previsão de reward sem entregar a qualidade pretendida — Um proxy pode ser otimizado por atalhos não pretendidos, sobretudo fora da distribuição em que foi validado.

Conclua o teach-back e acerte o quiz para finalizar a aula.

Fontes

  1. Long Ouyang et al. (2022). Training language models to follow instructions with human feedback.