本文全面介紹用于檢索增強(qiáng)生成（RAG）開發(fā)管道的輕量級幻覺檢測器LettuceDetect，并探討如何利用ModernBERT模型的擴(kuò)展上下文窗口構(gòu)建用于幻覺檢測的標(biāo)記級分類器。

簡介

最近，我們團(tuán)隊推出了LettuceDetect框架，這是一款用于檢索增強(qiáng)生成（RAG）開發(fā)管道的輕量級幻覺檢測器。它是一種基于??ModernBERT??模型構(gòu)建的基于編碼器的模型，根據(jù)MIT許可證發(fā)布，帶有現(xiàn)成的Python包和預(yù)訓(xùn)練模型。?

• 是什么：LettuceDetect是一個標(biāo)記級檢測器，可標(biāo)記LLM回答中不受支持的片段。?
• 如何使用：在??RAGTruth??（18k個樣本）幻覺語料庫上進(jìn)行訓(xùn)練，利用ModernBERT模型實(shí)現(xiàn)長達(dá)4k個標(biāo)記的上下文長度。?
• 開發(fā)原因：它解決了（1）先前僅編碼器模型中的上下文窗口限制；以及（2）基于LLM的檢測器的高計算成本。?
• 此框架的亮點(diǎn)主要體現(xiàn)在：?

a.在RAGTruth幻覺語料庫上擊敗了之前基于編碼器的模型（例如??Luna??）。?

b.尺寸僅為其一小部分，卻超越了經(jīng)過微調(diào)的Llama-2-13B（引文2），并且推理效率極高。

c.完全開源，遵循MIT許可證。

LettuceDetect框架通過發(fā)現(xiàn)LLM輸出中的“過時的”部分來保持你的RAG框架一直最新。

快速鏈接

• GitHub：??github.com/KRLabsOrg/LettuceDetect???
• PyPI：??pypi.org/project/lettucedetect???
• arXiv論文：??2502.17125???
• Hugging Face模型：

a.??基礎(chǔ)模型???

b.??大型模型???

• Streamlit演示程序：訪問我們的??Hugging Face空間??或者是按照GitHub說明在本地運(yùn)行。?

為什么選擇LettuceDetect？

時至今日，大型語言模型（LLM）在NLP任務(wù)中取得了長足進(jìn)步，例如GPT-4（引文4）、Llama-3模型（引文5）或Mistral（引文6）（還有更多）。盡管LLM取得了成功，但幻覺仍然是在高風(fēng)險場景（例如醫(yī)療保健或法律領(lǐng)域）中部署LLM的主要障礙（引文7和8）。

檢索增強(qiáng)生成（RAG）技術(shù)嘗試通過將LLM的響應(yīng)建立在檢索到的文檔中來減輕幻覺，從而提供模型可以參考的外部知識（引文9）。但是，盡管RAG是減少幻覺的有效方法，但LLM在這些設(shè)置下仍然會受到幻覺的影響（引文1）。幻覺是指輸出中的信息毫無意義、事實(shí)不正確或與檢索到的上下文不一致（引文8）。Ji等人（引文10）將幻覺分為以下幾類：

• 內(nèi)在幻覺：源于模型先前存在的內(nèi)部知識。?
• 外在幻覺：當(dāng)答案與所提供的上下文或參考資料相沖突時發(fā)生。?

雖然RAG方法可以減輕內(nèi)在幻覺，但它們并不能免受外在幻覺的影響。Sun等人（引文11）研究結(jié)果表明，模型傾向于優(yōu)先考慮其內(nèi)在知識而不是外部環(huán)境。由于LLM仍然容易產(chǎn)生幻覺，因此它們在醫(yī)學(xué)或法律等關(guān)鍵領(lǐng)域的應(yīng)用仍然可能存在缺陷。

幻覺檢測的當(dāng)前解決方案

當(dāng)前的幻覺檢測解決方案可以根據(jù)所采用的方法分為不同的類別：

• 基于提示的檢測器：這些方法（例如??RAGAS??、??Trulens??、??ARES??）通常利用零樣本或少量樣本提示來檢測幻覺。它們通常依賴于大型LLM（如GPT-4）并采用SelfCheckGPT（引文12）、LMvs.LM（引文13）或Chainpoll（引文14）等策略。雖然它們通常很有效，但由于重復(fù)調(diào)用LLM，計算成本可能很高。?
• 微調(diào)LLM檢測器：大型模型（例如Llama-2、Llama-3）可以進(jìn)行微調(diào)以檢測幻覺（引文1和15）。這可以產(chǎn)生高精度（如RAGTruth作者使用Llama-2-13B或RAG-HAT對Llama-3-8B所做的工作所示），但訓(xùn)練和部署需要大量資源。由于其規(guī)模較大且速度較慢，推理成本也往往較高。?
• 基于編碼器的檢測器：??Luna??（引文2）等模型依賴于BERT樣式的編碼器（通常限制為512個標(biāo)記）進(jìn)行標(biāo)記級分類。這些方法通常比在推理時運(yùn)行完整的LLM更有效，但受到短上下文窗口和針對較小輸入優(yōu)化的注意機(jī)制的限制。?

適用于長上下文的ModernBERT

ModernBERT（引文3）是BERT的直接替代品，它是一種先進(jìn)的僅編碼器的轉(zhuǎn)換器架構(gòu)，在原始BERT模型上融入了幾項現(xiàn)代設(shè)計改進(jìn)，例如它使用旋轉(zhuǎn)位置嵌入（??RoPe???）來處理最多8,192個標(biāo)記的序列，使用??取消填充優(yōu)化???來消除填充標(biāo)記上浪費(fèi)的計算，使用??GeGLU???激活層來增強(qiáng)表現(xiàn)力，并使用??交替注意力??來實(shí)現(xiàn)更高效的注意力計算。?

LettuceDetect利用ModernBERT的擴(kuò)展上下文窗口構(gòu)建用于幻覺檢測的標(biāo)記級分類器。這種方法避開了舊版基于BERT的模型的許多限制（例如，短上下文邊界），并避免了大型基于LLM的檢測器的推理開銷。我們的實(shí)驗表明，LettuceDetect的性能優(yōu)于其他基于編碼器的系統(tǒng)，同時仍能與經(jīng)過微調(diào)的LLM檢測器相媲美，而計算成本僅為后者的一小部分。

數(shù)據(jù)

??RAGTruth??是第一個大型開源（MIT許可證）基準(zhǔn)，專門用于評估檢索增強(qiáng)生成（RAG）設(shè)置中的幻覺檢測。它包含18,000個帶注釋的樣本，涵蓋多個任務(wù)：?

• 問答（QA）：從??MS MARCO??數(shù)據(jù)集中抽樣，其中每個問題最多檢索三個文檔，并提示LLM給出答案。?
• 數(shù)據(jù)到文本生成：基于??Yelp開放數(shù)據(jù)集??，其中LLM為抽樣企業(yè)生成評論。?
• 新聞?wù)菏褂脕碜??CNN/DailyMail??的隨機(jī)文檔，促使LLM提供摘要。?

其中，RAGTruth中的每個樣本包括：

• 一個問題和一個提示；?
• 一個或多個參考段落或上下文文檔；?
• LLM生成的響應(yīng)；?
• 跨度級別的人工注釋，表明答案的任何部分是否沒有事實(shí)依據(jù)或與參考段落相矛盾。?

下面是來自RAGTruth的說明性樣本，展示了幻覺的一個實(shí)例：

提出問題：

如何解釋四分位數(shù)？

參考資料：

第2段：

第二四分位數(shù)（Q2）更常被稱為中位數(shù)，它將數(shù)據(jù)分成兩半（50%）。

中位數(shù)將數(shù)據(jù)分為下半部分和上半部分。

第三四分位數(shù)（Q3）也稱為上四分位數(shù)，將數(shù)據(jù)的最低75%（或最高25%）分開。

（……）

回復(fù)如下：

第一個四分位數(shù)（Q1）將數(shù)據(jù)中最低的25%分成兩部分，而第二個四分位數(shù)（Q2）將數(shù)據(jù)分成兩個相等的部分，中位數(shù)是下半部分的中間值。最后，第三個四分位數(shù)（Q3）將數(shù)據(jù)中最高的75%分成兩部分。

（……）

注解

跨度：“最高75%”

類型：明顯沖突

原因：

原文：“最低75%（或最高25%）”

生成文本：“最高75%”

此樣本展示了一個RAGTruth注釋，涉及答案中與參考段落相沖突的特定跨度，提供了幻覺的類型（例如，明顯沖突）和人類可讀的理由。我們的方法僅使用二進(jìn)制注釋，而不使用幻覺注釋的類型。

方法

作者自制圖片

這里給出的是LettuceDetect架構(gòu)的一種高級描述。這里，給出了一個樣本問題、上下文和答案三元組。首先，對文本進(jìn)行標(biāo)記，然后LettuceDetect執(zhí)行標(biāo)記級分類。問題和上下文中的標(biāo)記都被屏蔽（圖中用紅線表示），以便將它們排除在損失函數(shù)之外。答案中的每個標(biāo)記都會收到一個概率，表明它是幻覺的還是被支持的。對于跨度級檢測，我們將幻覺概率高于0.5的連續(xù)標(biāo)記合并為單個預(yù)測跨度。

我們在RAGTruth數(shù)據(jù)集上訓(xùn)練ModernBERT-base和ModernBERT-large變體作為標(biāo)記分類模型。模型的輸入是Context、Question和Answer段的串聯(lián)，帶有專門的標(biāo)記([CLS])（用于上下文）和([SEP])（作為分隔符）。為了便于計算，我們將序列長度限制為4,096個標(biāo)記，但ModernBERT理論上最多可以處理8,192個標(biāo)記。

標(biāo)記化和數(shù)據(jù)處理

• 標(biāo)記化：我們使用轉(zhuǎn)換器庫中的AutoTokenizer來處理子詞標(biāo)記化，并適當(dāng)?shù)夭迦隱CLS]和[SEP]。?
• 標(biāo)簽：?

a.上下文/問題標(biāo)記被屏蔽（即在PyTorch中分配-100的標(biāo)簽），因此它們不會導(dǎo)致?lián)p失。

b.每個答案標(biāo)記都會收到一個標(biāo)簽0（支持）或1（幻覺）。

模型架構(gòu)

我們的模型基于Hugging Face的AutoModelForTokenClassification構(gòu)建，使用ModernBERT作為編碼器，并在其上設(shè)置分類頭。與之前一些基于編碼器的方法（例如，在NLI任務(wù)上進(jìn)行預(yù)訓(xùn)練的方法）不同，我們的方法僅使用ModernBERT，沒有額外的預(yù)訓(xùn)練階段。

訓(xùn)練配置

• 優(yōu)化器：AdamW，學(xué)習(xí)率為1*10^-5，權(quán)重衰減為0.01。?
• 硬件：單個NVIDIA A100 GPU。?
• 世代（Epochs）：總共6個訓(xùn)練世代。?
• 批處理：?

a.批次大小為8；

b.使用PyTorch DataLoader加載數(shù)據(jù)（啟用數(shù)據(jù)混洗功能）；

c.通過DataCollatorForTokenClassification進(jìn)行動態(tài)填充，以有效處理可變長度序列。

在訓(xùn)練期間，我們會監(jiān)控驗證拆分中的符號級F1分?jǐn)?shù)，并使用safetensors格式保存檢查點(diǎn)。訓(xùn)練完成后，我們會將表現(xiàn)最佳的模型上傳到Hugging Face供公眾訪問。

在推理時，模型會輸出答案中每個標(biāo)記的幻覺概率。我們聚合超過0.5閾值的連續(xù)標(biāo)記以生成跨度級預(yù)測，準(zhǔn)確指示答案的哪些部分可能產(chǎn)生幻覺。上圖說明了此工作流程。

接下來，我們對模型的性能進(jìn)行更詳細(xì)的評估。

測試結(jié)果

我們在RAGTruth測試集上對所有任務(wù)類型（問答、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)文本和摘要）的模型進(jìn)行了評估。對于每個示例，RAGTruth都包含手動注釋的跨度，以指示幻覺內(nèi)容。

示例級結(jié)果

我們首先評估樣本級別的問題：生成的答案是否包含任何幻覺？我們的大型模型（lettucedetect-large-v1）的總體F1得分達(dá)到79.22%，超過了：

• GPT-4（63.4%）；?
• Luna（65.4%）（之前最先進(jìn)的基于編碼器的模型）；?
• RAGTruth論文中提出了經(jīng)過微調(diào)的Llama-2-13B（78.7%）。?

它僅次于RAG-HAT論文（引文15）中經(jīng)過微調(diào)的Llama-3-8B（83.9%），但LettuceDetect明顯更小，運(yùn)行速度更快。同時，我們的基礎(chǔ)模型（lettucedetect-base-v1）在使用較少參數(shù)的情況下仍保持了極高的競爭力。

作者本人提供圖片

上表是一張比較表，說明了LettuceDetect與基于提示的方法（例如GPT-4）和基于編碼器的替代解決方案（例如Luna）的對比情況?？傮w而言，lettucedetect-large-v1和lettucedect-base-v1是性能非常出色的模型，同時在推理設(shè)置中也非常有效。

跨度級結(jié)果

除了檢測答案是否包含幻覺之外，我們還檢查了LettuceDetect識別不支持內(nèi)容的確切跨度的能力。在這里，LettuceDetect在報告跨度級別性能的模型中取得了最先進(jìn)的結(jié)果，大大優(yōu)于RAGTruth論文（引文1）和其他基線中經(jīng)過微調(diào)的Llama-2-13B模型。

作者本人提供圖片

大多數(shù)方法（例如RAG-HAT（引文15））都沒有報告跨度級指標(biāo)，因此我們在這里不與它們進(jìn)行比較。

推理效率

lettucedetect-base-v1和lettucedetect-large-v1所需的參數(shù)都比典型的基于LLM的檢測器（例如GPT-4或Llama-3-8B）少，并且可以在單個NVIDIA A100 GPU上每秒處理30-60個樣本。這使得它們適用于工業(yè)工作負(fù)載、實(shí)時面向用戶的系統(tǒng)和資源受限的環(huán)境。

總體而言，這些結(jié)果表明LettuceDetect具有良好的平衡性：與基于LLM的大型評判系統(tǒng)相比，它以極小的規(guī)模和成本實(shí)現(xiàn)了接近最先進(jìn)的準(zhǔn)確度，同時提供了精確的標(biāo)記級幻覺檢測。

開發(fā)實(shí)戰(zhàn)

安裝軟件包：

pip install lettucedetect

然后，你可以按如下方式使用該包：

from lettucedetect.models.inference import HallucinationDetector
#對于基于轉(zhuǎn)換器的方法：
detector = HallucinationDetector(
 method="transformer", model_path="KRLabsOrg/lettucedect-base-modernbert-en-v1"
)
contexts = ["France is a country in Europe. The capital of France is Paris. The population of France is 67 million.",]
question = "What is the capital of France? What is the population of France?"
answer = "The capital of France is Paris. The population of France is 69 million."
#得到跨度級的預(yù)測，表明答案的哪一部分被認(rèn)為是幻覺。
predictions = detector.predict(cnotallow=contexts, questinotallow=question, answer=answer, output_format="spans")
print("Predictions:", predictions)
#預(yù)測結(jié)果是：[{'start': 31, 'end': 71, 'confidence': 0.9944414496421814, 'text': ' The population of France is 69 million.'}]

結(jié)論

我們在本文中詳細(xì)介紹了我們團(tuán)隊研發(fā)的LettuceDetect，這是一個輕量級且高效的RAG系統(tǒng)幻覺檢測框架。通過利用ModernBERT的擴(kuò)展上下文功能，我們的模型在RAGTruth基準(zhǔn)上實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)勁的性能，同時保持了較高的推理效率。這項工作為未來的研究方向奠定了基礎(chǔ)，例如擴(kuò)展到其他數(shù)據(jù)集、支持多種語言以及探索更先進(jìn)的架構(gòu)。即使在這個階段，LettuceDetect也證明了使用精簡的、專門構(gòu)建的基于編碼器的模型可以實(shí)現(xiàn)有效的幻覺檢測。

引文

【1】Niu等人，2024，??RAGTruth: A Dataset for Hallucination Detection in Retrieval-Augmented Generation??（RAGTruth：檢索增強(qiáng)生成中的幻覺檢測數(shù)據(jù)集）。?

【2】??Luna: A Simple and Effective Encoder-Based Model for Hallucination Detection in Retrieval-Augmented Generation??（Luna：一種簡單有效的基于編碼器的檢索增強(qiáng)生成幻覺檢測模型）。?

【3】??ModernBERT: A Modern BERT Model for Long-Context Processing??（ModernBERT：用于長上下文處理的現(xiàn)代BERT模型）。?

【4】??GPT-4 report??（GPT-4報告）。?

【5】??Llama-3 report??（Llama-3報告）。?

【6】??Mistral 7B??。?

【7】Kaddour等人，2023，??Challenges and Applications of Large Language Models??（大型語言模型的挑戰(zhàn)與應(yīng)用）。?

【8】Huang等人，2025，??A Survey on Hallucination in Large Language Models: Principles, Taxonomy, Challenges, and Open Questions??（大型語言模型中的幻覺調(diào)查：原理、分類、挑戰(zhàn)和未決問題）。?

【9】Gao等人，2024，??Retrieval-Augmented Generation for Large Language Models: A Survey??（大型語言模型的檢索增強(qiáng)生成：一項調(diào)查）。?

【10】Ji等人，2023，??Survey of Hallucination in Natural Language Generation??（自然語言生成中的幻覺研究）。?

【11】Sun等人，2025，??ReDeEP: Detecting Hallucination in Retrieval-Augmented Generation via Mechanistic Interpretability??（ReDeEP：通過機(jī)械可解釋性檢測檢索增強(qiáng)生成中的幻覺）。?

【12】Manakul等人，2023，??SelfCheckGPT: Zero-Resource Black-Box Hallucination Detection for Generative Large Language Models??（SelfCheckGPT：用于生成大型語言模型的零資源黑盒幻覺檢測）。?

【13】Cohen等人，2023，??LM vs LM: Detecting Factual Errors via Cross Examination??（LM vs LM：通過交叉詢問檢測事實(shí)錯誤）。?

【14】Friel等人，2023，??Chainpoll: A high efficacy method for LLM hallucination detection??（Chainpoll：一種高效的LLM幻覺檢測方法）。?

【15】Song等人，2024，??RAG-HAT: A Hallucination-Aware Tuning Pipeline for {LLM} in Retrieval-Augmented Generation??（RAG-HAT：檢索增強(qiáng)生成中用于LLM的幻覺感知調(diào)整管道）。?

【16】Devlin等人，2019，??BERT: Pre-training of Deep Bidirectional Transformers for Language Understanding??（BERT：用于語言理解的深度雙向Transformer預(yù)訓(xùn)練）。?

譯者介紹

朱先忠，51CTO社區(qū)編輯，51CTO專家博客、講師，濰坊一所高校計算機(jī)教師，自由編程界老兵一枚。

原文標(biāo)題：??LettuceDetect: A Hallucination Detection Framework for RAG Applications??，作者：Adam Kovacs