RLHFとは?意味・仕組み・使い方を初心者向けにわかりやすく解説

RLHFとは、人間の評価を利用してAIモデルの回答傾向を調整する学習方法です。「Reinforcement Learning from Human Feedback」の略で、日本語では「人間のフィードバックによる強化学習」などと訳されます。

生成AIや大規模言語モデル(LLM)では、人間の評価も調整に利用されます。たとえば、「人に役立つ回答はどれか」を比べます。また、指示に沿っている回答を選ぶ場合もあります。

ただし、RLHFはChatGPTなどを使う一般ユーザーが設定画面から直接操作する機能ではありません。主に、AIモデルを開発・調整する段階で利用される学習手法です。

この記事では、RLHFの意味と仕組みを解説します。さらに、使われる場面やSFTとの違い、注意点も初心者向けに紹介します。

目次

RLHFとは?

RLHFは、人間の好みや評価を学習に取り入れ、AIモデルの振る舞いを調整する方法です。

通常の機械学習では、正解データや数値指標を使います。しかし、文章の分かりやすさは単純な数値で表しにくいものです。利用者の意図に合うかどうかも、人の判断が必要な場合があります。

そこで、人間に複数の回答を比較してもらい、その評価をモデルの学習へ利用するのがRLHFの基本的な考え方です。

RLHFは何の略?

RLHFは、次の英語の頭文字です。

Reinforcement Learning from Human Feedback

それぞれを見ると、意味を理解しやすくなります。

  • Reinforcement Learning:強化学習
  • Human:人間
  • Feedback:フィードバック

つまり、「人間から得たフィードバックを利用する強化学習」という意味です。

なぜ人間のフィードバックを使うのか

生成AIの回答には、単純な正解・不正解だけでは評価しにくい要素があります。

例えば、同じ質問に対して内容が事実上ほぼ同じ2つの回答があったとしても、「簡潔で理解しやすい」「質問の意図に合っている」「不要に攻撃的ではない」といった違いが生じることがあります。

このような人間の好みを学習に取り入れられることが、RLHFの特徴です。

RLHFとは:人間の評価を使ってAIを調整する仕組み

RLHFの仕組み

RLHFには複数の実装方法がありますが、大規模言語モデルで知られる代表例の一つが、InstructGPTで使われた学習方法です。

大まかな流れは4段階です。まず、望ましい回答例を用意します。次に回答を比較し、人の好みを予測するモデルを作ります。最後に、その評価でAIを調整します。

1. 教師あり学習で土台を調整する

まず、人間が望ましい回答例を用意します。そのデータを使ってモデルを調整します。

このように正解例を使って行う追加学習は、SFT(Supervised Fine-Tuning)と呼ばれます。

RLHFでは、強化学習だけを行うわけではありません。まず、教師あり学習で指示に対応する基本動作を作ります。その後、人間の好みをさらに反映する方法があります。

2. 人が複数の回答を比較する

次に、同じ質問に対してモデルから複数の回答を生成します。

人間の評価者は、それらを比較して「Aのほうが望ましい」「BよりCのほうが良い」といった順位を付けます。

ここで重要なのは、必ずしも一つの絶対的な正解を作る必要がないことです。

文章の自然さや分かりやすさなど、比較したほうが評価しやすい要素を学習データとして利用できます。

3. 報酬モデルを学習する

人間が付けた順位データを使って、「人間ならどの回答を高く評価しそうか」を予測するモデルを作ります。

これが報酬モデル(Reward Model)です。

報酬モデルは、生成された回答に対して評価値を与える役割を持ちます。

つまり、人が毎回答えを評価し続けるわけではありません。代わりに、人の評価傾向を学んだモデルが評価役を担います。

4. 強化学習で回答傾向を調整する

最後に、モデルを強化学習で調整します。報酬モデルから高い評価を得る回答を生成しやすくするためです。

InstructGPTでは、この段階でPPO(Proximal Policy Optimization)という強化学習アルゴリズムが利用されました。

なお、RLHFが常に一つの手順を指すわけではありません。「SFT→報酬モデル→PPO」は、代表的な実装例の一つです。

RLHFの学習手順と報酬モデルの仕組み

RLHFはどのように使われる?

RLHFは、主にAIモデルの開発者がモデルを人間の意図や評価に近づけるために利用します。

一般ユーザーが普段のチャット画面で「RLHFをオンにする」といった使い方をする技術ではありません。

指示に沿いやすいモデルを作る

事前学習された言語モデルは、大量の文章から言葉のパターンを学習しています。

しかし、大量の文章を学習するだけでは不十分な場合があります。利用者の指示へ適切に答えられるとは限らないためです。

そこで、人が望ましいと評価した回答を学ばせます。RLHFは、質問の意図や指示に沿う回答を出しやすくするために使われます。

人が好む回答傾向へ調整する

文章の評価には、単純な正解率では測りにくいものがあります。

例えば、次のような要素です。

  • 質問へきちんと答えているか
  • 分かりやすく説明しているか
  • 不要に長すぎないか
  • 読者の意図に合っているか

人間の比較評価を利用することで、このような数値化しにくい好みを学習へ取り入れられます。

安全性や有用性の改善に利用する

RLHFは、モデルをより有用で安全性を意識した振る舞いへ調整する方法としても研究・利用されてきました。

ただし、RLHFを使えば誤情報や有害な回答が完全になくなるわけではありません。

人間の評価を使って調整したモデルでも、誤った内容や偏った内容を生成する可能性は残ります。そのため、RLHFは安全性を保証する仕組みではなく、モデルを調整する方法の一つとして理解することが大切です。

RLHFとSFT・ファインチューニング・RAGの違い

RLHFと混同されやすい用語に、SFT、ファインチューニング、RAGがあります。

それぞれ目的や仕組みが異なります。

方法基本的な考え方主に利用する情報モデルを追加学習するか
SFT正解例を使ってモデルを調整する人が作った回答例などする
RLHF人間の好み・比較評価を利用して調整する回答の順位や評価する
ファインチューニング既存モデルを目的に合わせて追加調整する総称用途に応じた学習データする
RAG必要な外部情報を検索して回答時に利用する文書・DB・Web情報など通常は不要

RLHFとSFTの違い

SFTでは、「この入力にはこの回答」といった教師データを使って学習します。

一方、RLHFでは「回答Aと回答BならAのほうが望ましい」といった人間の比較評価を利用できます。

実際には、SFTとRLHFを組み合わせる場合があります。InstructGPTでは、SFTの後にRLHFによる調整を行いました。

RLHFとファインチューニングの違い

ファインチューニングは、事前学習済みモデルを追加データで調整する方法を広く表す言葉です。

そのため、RLHFとファインチューニングを完全に別の技術として並べると分かりにくくなります。

RLHFも、広い意味では事前学習済みモデルを追加で調整する工程の一部として使われます。

RLHFとRAGの違い

RAGは、回答するときに外部の文書やデータベースから必要な情報を検索し、その内容を回答生成へ利用する仕組みです。

モデルの回答傾向そのものを人間の評価で学習させるRLHFとは役割が異なります。

目的によって必要な方法は変わります。回答の仕方を調整したいならRLHFが候補です。一方、最新の社内資料を参照させたいならRAGが候補です。

RLHF・SFT・ファインチューニング・RAGの違い

RLHFのメリット

RLHFの大きな特徴は、正解を単純な数値で定義しにくい問題でも、人間の判断を学習へ取り入れられることです。

人間の好みを学習へ反映できる

文章の品質や使いやすさには、機械的な正解率だけでは測りにくい部分があります。

人間に複数の結果を比較してもらうことで、「どちらがより望ましいか」という判断を学習に利用できます。

指示への対応を改善できる

生成AIでは、知識を持っていることと、利用者の指示へ適切に答えることは同じではありません。

RLHFを含む追加調整によって、モデルが利用者の意図に沿った回答を生成しやすくすることができます。

複雑な目標を扱いやすい

「役立つ回答」「安全性を意識した回答」「分かりやすい回答」のような目標を、単純な計算式だけで完全に表現するのは困難です。

この方法では、人間の比較判断を利用します。そのため、複雑な評価も学習へ取り入れやすくなります。

RLHFの注意点・限界

RLHFは有用な手法ですが、人間が評価へ関与するからといって、必ず正しいモデルになるわけではありません。

特に、人間側の判断や報酬モデルの限界を理解しておく必要があります。

人間の評価自体に偏りがある

何を「良い回答」と考えるかは、人によって異なることがあります。

評価者の文化や知識によって、判断が変わる場合があります。また、価値観や専門性の影響が学習データに表れる可能性もあります。

そのため、限られた評価者の好みだけでは不十分です。すべての利用者の価値観を反映できるとは限りません。

評価者が判断を誤る可能性がある

専門性の高い内容では、人間の評価者自身が正しい回答を判断できない場合があります。

また、一見すると良さそうに見える結果と、本当に望ましい結果が一致するとも限りません。

初期の人間フィードバック研究でも、評価者に良く見える行動を学習してしまう問題が報告されています。

報酬を高くすることと本当の品質は同じではない

報酬モデルは、人間の評価傾向を近似しているモデルです。

そのため、「報酬モデルから高得点を得ること」と「実際にすべての人にとって正しく望ましいこと」が完全に一致するとは限りません。

RLHFだけで誤情報はなくならない

RLHFを使ったモデルでも、事実と異なる内容を生成する可能性があります。

したがって、生成AIの回答を重要な意思決定に利用するときは、RLHFが使われているかどうかだけで安全性を判断せず、一次情報や原典を確認することが重要です。

RLHFに関するよくある質問

RLHFは強化学習の一種ですか?

はい。RLHFは、人間から得たフィードバックを利用して報酬や評価を形成し、強化学習へ活用する方法です。

ただし、実際の大規模言語モデルでは、教師あり学習など他の調整方法と組み合わせて利用されることがあります。

RLHFは一般ユーザーでも使えますか?

通常、RLHFはAIモデルを開発・調整する側が利用する技術です。

ChatGPTなどへ質問するときに、利用者自身がRLHFを実行しているわけではありません。

そのため、初心者が生成AIを利用する際は、「操作方法」というより「生成AIモデルがどのように人間向けに調整されるのかを理解する用語」と考えると分かりやすいでしょう。

RLHFとファインチューニングは同じですか?

完全に同じ意味ではありません。

ファインチューニングは、事前学習済みモデルを追加学習で調整する方法を広く表す言葉です。RLHFは、その中でも人間の評価を利用してモデルの振る舞いを調整する考え方です。

人間がAIの回答を一つずつ修正しているのですか?

必ずしもそうではありません。

代表的なRLHFでは、人間がモデルの複数の回答を比較し、その評価データから報酬モデルを学習させます。その報酬モデルを利用して、多数の学習を進める方法があります。

人間が本番利用中のすべての回答を毎回手作業で直している、という仕組みではありません。

まとめ

RLHFとは、人間のフィードバックを利用してAIモデルの回答傾向を調整する学習方法です。

生成AIやLLMでは、人間が複数の回答を比較し、その好みを学習へ取り入れることで、指示への対応や有用性などを改善する目的で使われてきました。

代表的な方法では、SFTでモデルを調整した後、人間の比較評価から報酬モデルを作り、その評価を使って強化学習を行います。

一方で、人間の評価にも偏りや判断ミスがあり、RLHFだけでAIの正確性や安全性を保証することはできません。

RLHFを理解するときは、**「人間がAIへ正解を一つずつ教える仕組み」ではなく、「人間の好みを学習の評価信号へ変換し、モデルの振る舞いを調整する方法」**と捉えると分かりやすいでしょう。

関連用語

出典・参考情報

この記事を書いた人

田中和馬のアバター 田中和馬 株式会社エヌ・ケーパートナーズ/AIスクールガイド|AWL編集長

株式会社エヌ・ケーパートナーズが運営する「AIスクールガイド|AWL」編集長。10年以上にわたり、SEOメディアの立ち上げ・構築・運用に携わってきました。

2024年頃から生成AIを独学で学び始め、その後、生成AIスクールでも体系的に学習。現在はChatGPT、Gemini、Claudeなどを活用し、ディープリサーチによる情報収集、マーケティング企画、記事構成・文書作成、メール作成、業務自動化などに日常的に取り組んでいます。

また、生成AIをWebサイトの企画・制作、コーディング、デザインにも活用。エンジニアやデザイナーの業務領域を理解しながら、自らディレクションを行い、メディアの設計から制作・運用まで一貫して担当しています。生成AIスクール・講座の調査、比較基準の設計、記事編集・品質管理も担当しています。

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