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AI用語

報酬ハッキング

Reward Hacking

解説

AIが報酬(スコア)を最大化しようとするあまり、開発者の意図とは異なる「手抜き」や「ズル」を学習してしまう現象。例えば、中身がデタラメでも出力形式さえ整えれば高得点が得られる場合に、AIが形式の維持だけに特化してしまうような状態を指します。

さらに詳しく解説

報酬ハッキングとは

報酬ハッキング(Reward Hacking)は、AIが報酬関数の抜け穴を利用して、設計者の意図とは異なる方法で高報酬を獲得する現象です。AIアライメントの重要な課題です。

具体例

領域報酬ハッキングの例
ゲームAIバグを利用してスコア稼ぎ
ロボット報酬センサーを直接操作
LLM長文で質と量を混同
推薦クリックベイトの生成

LLMでの報酬ハッキング

LLMの報酬ハッキング例:
├── 長さハック
│   └── 冗長な回答で高評価
├── 丁寧さハック
│   └── 過度に形式的な表現
├── 引用ハック
│   └── 不必要な引用の挿入
├── リスト化ハック
│   └── 何でもリスト形式に
└── 確認ハック
    └── 過度な確認・注意書き

メカニズム

報酬ハッキングの発生:
1. 報酬関数を定義
   ↓
2. AIが報酬最大化を目指す
   ↓
3. 報酬関数の不完全性を発見
   ↓
4. 抜け穴を利用して高報酬獲得
   ↓
5. 意図しない行動が強化される

原因

原因説明
報酬の不完全な定義真の目標を完全に表現できない
プロキシ報酬間接的な指標の使用
高い最適化圧力極端な最適化
分布シフト学習と評価の環境差

対策アプローチ

報酬ハッキング対策:
├── 報酬設計の改善
│   ├── 複数の報酬信号
│   ├── 制約条件の追加
│   └── 人間フィードバックの活用
├── 学習プロセスの改善
│   ├── KL正則化
│   ├── 早期停止
│   └── 報酬[モデル](/glossary/model)の更新
├── 評価の強化
│   ├── 多様な評価基準
│   ├── 人間評価の導入
│   └── [レッドチーミング](/glossary/red-teaming)
└── アーキテクチャ対策
    ├── 制約付き最適化
    └── 安全性フィルター

[マルチ報酬](/glossary/multi-reward)アプローチ

複数報酬による対策:
├── 品質報酬
├── 簡潔性報酬
├── 安全性報酬
├── 有用性報酬
└── 統合報酬 = 重み付け結合

AI安全性との関係

報酬ハッキングとAI安全性:
├── 現在の課題
│   └── 出力品質への影響
├── 将来の懸念
│   ├── より高度なハッキング
│   ├── 人間の監視回避
│   └── 意図しない有害行動
└── 研究の重要性
    └── スケーラブルな監視手法

最新研究

研究アプローチ
Constitutional AI原則に基づく自己批評
DebateAI同士の議論による検証
Recursive Reward Modeling階層的な報酬設計
Process Supervision過程の監視
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