SynthID Text：在 AI 生成文本中应用不可见水印的新技术

发表于 2024年10月23日

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中文翻译: chenglu

你是否难以分辨一段文本是由人类撰写的，还是 AI 生成的？识别 AI 生成内容对于提升信息可信度、解决归因错误以及抑制错误信息至关重要。

今天，Google DeepMind 和 Hugging Face 共同宣布，在 Transformers v4.46.0 版本中，我们正式推出了 SynthID Text 技术。这项技术能够通过使用 logits 处理器为生成任务添加水印，并利用分类器检测这些水印。

详细的技术实现请参考发表在《自然》（_Nature_）上的 SynthID Text 论文，以及 Google 的负责任生成式 AI 工具包，了解如何将 SynthID Text 应用到你的产品中。

工作原理

SynthID Text 的核心目标是为 AI 生成的文本嵌入水印，从而让你能判断文本是否由你的大语言模型 (LLM) 生成，同时不影响模型的功能或生成质量。Google DeepMind 开发了一种水印技术，使用一个伪随机函数（g 函数）增强任何 LLM 的生成过程。这个水印对人类来说不可见，但能被训练好的模型检测。这项功能被实现为一个生成工具，可使用 model.generate() API 与任何 LLM 兼容，无需对模型做修改，并提供一个完整的端到端示例，展示如何训练检测器来识别水印文本。具体细节可参考研究论文。

配置水印

水印通过一个数据类进行配置，这个类参数化 g 函数，并定义它在抽样过程中的应用方式。每个模型都应有其专属的水印配置，并且必须安全私密地存储，否则他人可能会复制你的水印。

在水印配置中，必须定义两个关键参数：

keys 参数：这是一个整数列表，用于计算 g 函数在模型词汇表上的分数。建议使用 20 到 30 个唯一的随机数，以在可检测性和生成质量之间取得平衡。
ngram_len 参数：用于平衡稳健性和可检测性。值越大，水印越易被检测，但也更易受到干扰影响。推荐值为 5，最小值应为 2。

你还可以根据实际性能需求调整配置。更多信息可查阅 SynthIDTextWatermarkingConfig 类。研究论文还分析了不同配置值如何影响水印性能的具体影响。

应用水印

将水印应用到文本生成中非常简单。你只需定义配置，并将 SynthIDTextWatermarkingConfig 对象作为 watermarking_config= 参数传递给 model.generate()，生成的文本就会自动携带水印。你可以在 SynthID Text Space 中体验交互式示例，看看你是否能察觉到水印的存在。

from transformers import (
    AutoModelForCausalLM,
    AutoTokenizer,
    SynthIDTextWatermarkingConfig,
)

# 初始化模型和分词器
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained('repo/id')
model = AutoModelForCausalLM.from_pretrained('repo/id')

# 配置 SynthID Text
watermarking_config = SynthIDTextWatermarkingConfig(
    keys=[654, 400, 836, 123, 340, 443, 597, 160, 57, ...],
    ngram_len=5,
)

# 使用水印生成文本
tokenized_prompts = tokenizer(["your prompts here"])
output_sequences = model.generate(
    **tokenized_prompts,
    watermarking_config=watermarking_config,
    do_sample=True,
)
watermarked_text = tokenizer.batch_decode(output_sequences)

检测水印

水印设计为对人类几乎不可察觉，但能被训练好的分类器检测。每个水印配置都需要一个对应的检测器。

训练检测器的基本步骤如下：

确定一个水印配置。
收集一个包含带水印和未带水印文本的训练集，分为训练集和测试集，推荐至少 10,000 个示例。
使用模型生成不带水印的文本。
使用模型生成带水印的文本。
训练水印检测分类器。
将水印配置及相应检测器投入生产环境。

Transformers 提供了一个贝叶斯检测器类，并附带一个端到端示例，展示如何使用特定水印配置训练检测器。如果多个模型使用相同的分词器，可以共享水印配置和检测器，前提是训练集中包含所有相关模型的样本。这个训练好的检测器可以上传到私有的 Hugging Face Hub，使其在组织内部可用。Google 的负责任生成式 AI 工具包提供了更多关于将 SynthID Text 投入生产的指南。