A Multifaceted Analysis of Negative Bias in Large Language Models Through the Lens of Parametric Knowledge
Notice bibliographique
Résumé
Negative bias refers to the tendency of large language models (LLMs) to excessively generate negative responses in binary decision tasks (e.g., yes-no question answering). Previous research has focused on detecting and addressing negative attention heads that induce negative bias. However, the underlying detailed factors influencing negative bias remain underexplored. In this paper, we demonstrate that LLMs exhibit format-level negative bias, meaning the prompt format more influences their responses than the semantics of the negative response. For the fine-grained study of the negative bias, we introduce a pipeline for constructing the evaluation set, which systematically categorizes the dataset into three subsets based on the model's parametric knowledge: correct, incorrect, and insufficient relevant knowledge. Through analysis of this evaluation set, we identify a shortcut behavior in which models tend to generate negative responses when they lack sufficient knowledge to answer a yes-no question, leading to negative bias. We further examine how negative bias changes under various prompting scenarios related to parametric knowledge. We observe that providing relevant context and offering an “I don't know” option generally reduces negative bias, whereas chain-of-thought prompting tends to amplify the bias. Finally, we demonstrate that the degree of negative bias can vary depending on the type of prompt, which influences the direction of the response. Our work reveals the various factors that influence negative bias, providing critical insights for mitigating it in LLMs.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,016 | 0,092 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,002 |
| Communication savante | 0,002 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».