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修复评估偏差,以在 Amazon Bedrock 上解锁更优的模型

Property Finder 发现,其视觉AI评估标签中有96.8%源自现有模型,这掩盖了该模型的真实准确率。了解他们如何构建无偏的真值数据、实施进化式提示优化,并在 Amazon Bedrock 上选择了一款更精准且更具成本效益的模型,从而在11项图像质量指标上将成本降低了86%。

AI 自动翻译

本文由 Property Finder 的 Khaled Thabit、Meriem Boughrara 和 Mohamed Desouky 共同撰写。

数字房地产应用平台Property Finder的工程团队发现,其评估标签中有96.8%直接沿用了某单一模型的预测结果,而非由人类专家进行验证。他们的真实标签体系性地偏向于原有模型,导致所有替代方案的表现都显得逊色。此外,这些标签本身也存在误差,但真正阻碍客观模型比较的,是这种系统性偏差。他们在将视觉AI工作负载迁移至Amazon Bedrock上更具成本效益的选项时,发现了这一问题。

Property Finder 每天在中东和北非(MENA)地区处理数以万计的房源图片。其系统会对每张图片的11项质量指标进行评估,涵盖水印检测、房间分类、家具配置状态、照片质量以及建筑状况等维度。这意味着每天新增数千条房源信息,平均每条房源配有15张图片,所有这些图片在上线前都需经过质量评估。

Property Finder 需要一个更具成本效益的方案。然而,与那些标签相比,任何替代方案都处于劣势。

最困难的并不是找到更好的模型,而是发现他们的评估方法本身就是阻碍因素。

在本文中,我们分享了 Property Finder 如何识别评估偏差、构建无偏的真实标签,并应用进化式提示优化,在 Amazon Bedrock 上选择合适的模型,从而以低 86% 的成本实现了更高的准确率。我们详细介绍了相关方法论及迭代示例,并提炼出可供您在自身工作负载中借鉴的经验与教训。

下图展示了 Property Finder 与 AWS 生成式 AI 创新中心团队为在 Amazon Bedrock 上迭代提升分类准确率而采用的提示优化循环。

图1:提示优化循环架构

该图展示了迭代式提示优化循环。一张属性图像经由 Amazon Bedrock 处理后,以 JSON 格式输出预测的属性值。在优化过程中,这些预测结果会与由专家标注的 256 张图像组成的开发集进行对比,并以 Micro F1 分数进行打分。随后,通过误差分析检查失败的图像,识别其中的视觉模式,从而为下一版提示提供参考。该循环共经历了从 v0 到 v27 的迭代。人工智能助手协助完善了提示内容,而后续版本则采用了自动化优化方法。

您的评估可能是错误的

许多团队都会遇到这种情况:你想比较不同的视觉模型,于是构建了一个评估数据集。获取标签的最常见方法,是运行你当前的模型,并将其输出视为真实值。该模型已经在生产环境中运行过,且无人提出异议,因此这些标签应该足够可靠。

但这就导致了一种循环评估:任何替代方案都只能以其与现有方案行为的相似程度来评判,而非依据其实际的正确性。

Property Finder 的评估数据集就存在这一问题。在其标注样本中,96.8% 直接来自现有视觉语言模型(VLM)的预测结果,而非经过独立的人工验证。在任何图像尚未被处理之前,任何替代模型就已经处于结构上的不利地位。

隐藏的错误证实了问题的严重性。水印文本提取在字符级别上存在错误,却被标记为正确,其中包括凭空捏造的品牌名称和缺失的字符。照片分类则强制为包含多种房型的图像赋予单一标签。

在剩余的3.2%由人类标注的样本中,标注者引入了原始规范之外的类别,例如在提示中不存在“Office”这一标签的情况下,标注者却将其归入该类别。当答案标准是由你试图替换的模型生成时,模型比较便失去了有效性。

构建您可信赖的真实数据

要打破这一循环,你需要具备真正领域知识的人类专家独立进行新的标注。不得参考先前模型的输出,也不得访问现有系统所作出的预测。

数据集范围

Property Finder 的团队对 356 张阿联酋地区的图像以及另一组埃及地区的图像进行了人工标注。这些图像均取自各具代表性的行业细分领域的未标注房源列表。本文仅报告阿联酋地区图像的实验结果,而埃及地区的图像则作为跨区域的对照,共包含 230 张图像,此处不予赘述。在首批待标注的 256 张阿联酋图像中,有 256 张被用作模型调优的开发集。用于最终模型对比的评估集则涵盖全部 356 张图像,并额外增加了 100 张在开发阶段结束后标注的图像。总体而言,356 张图像的规模大致足以检测出模型之间的中等程度差异。然而,由于单个属性中的稀有类别样本数量较少,因此在这些属性上可能难以察觉更细微的差异。

专家标注

一位战略与分析专家对所有图像进行了标注。他们具备房地产房源质量标准方面的专业知识。AWS生成式AI创新中心团队通过专门的澄清会议开展了系统性的质量审核,这些审核解决了存在歧义的情况,并确保了整个数据集的标注一致性。

多标签转换

房地产图片经常通过门洞展示多个房间,或呈现相互重叠的品质特征。从单标签分类转向多标签分类,有效缓解了人为歧义的主要来源。

一张走廊照片透过门框展示了一间卧室,这确实同时具备两种特征。在允许使用多个标签后,您衡量的是模型的正确预测,而不是因为它做出了合理的次要预测而对其进行惩罚。

一种混合方法可以补充这一方法:来自不同模型族的模型会输出候选标签及意见分歧,由人类专家对每个案例进行裁决,因此不会直接将任何模型的输出用作标签。这将减轻未来数据集扩展时的标注负担。

指标选择

Micro F1 被用作主要指标,因为它对每项预测赋予同等权重,这与整体标签正确性的业务目标相一致。同时报告了 Macro F1,因为 Micro F1 容易被高频类别所主导,从而掩盖了稀有属性上的薄弱表现。逐标签的精确率和召回率有助于识别具体的失败模式。逐样本的交并比(IoU)用于衡量每张图像的预测标签与专家标签之间的重叠程度。九个单标签属性,例如旋转检测或水印检测,每张图像都只有一个正确答案。AWS 团队还以完全匹配准确率对其进行评分,即答案与专家标签完全一致的图像所占比例。

作为强化学习的提示优化

在建立公正的评估机制后,您就可以着手改进了。无法正确衡量的事物,也就无从改进。

该优化过程遵循一种与强化学习类似的循环。可以将每个提示版本视为一个智能体,将微F1分数视为奖励信号,而将错误分析视为改进的梯度。这一思路类似于GEPA(基于遗传—帕累托的反思式提示进化),即通过变异提示组件、评估适应度、选择优胜者并不断迭代。在本次实践中,AWS团队主要依据错误分析对多数版本进行了优化,由AI助手审阅失败的图像并提出改进建议。

MIPROv2 是 DSPy 库中的一个自动提示优化框架,在 v27 中为照片分类任务补充了这一手动流程。

它从哪里开始

第一个提示(v0)使用了通用的分类指令,此处为便于说明而予以简化:

“请将这张图片归类为以下类别之一:客厅、厨房、卧室、浴室……”

专有模型A——Property Finder的生产基准——在256张图像的开发集上取得了0.55的微F1分数。该模型使用了v22,这是一种针对其模型族进行提示调优的版本。v21之前的分数采用的是早期的单标签设置,因此无法直接比较。

一次又一次地迭代

AWS 团队在多个候选模型上测试了早期版本,并增加了结构化输出格式化以及属性特定的定义。

最有启发性的修复来自图像级别的错误分析。在早期的单标签版本中,模型总是将透过门洞可见的房间归类为次要的房间类型。AWS 生成式 AI 创新中心团队为此添加了明确的指令,要求根据占据画面大部分区域的房间进行分类。随后改用多标签输出后,主房间仍作为主要标签保留,而透过门洞可见的房间则被作为附加标签。

区域化定制带来了下一次提升。在某些地区,商品列表照片上会叠加装饰性的阿拉伯文文字,这些文字并非水印。针对这类文字的规则有效剔除了整整一类误报。

v21 版本的提示词将照片分类和房间类别改为了多标签输出,并成为所有模型的通用起始提示词。借助该提示词,Meta 的 Llama 4 Maverick 17B Instruct 在开发集上的 Micro F1 达到了 0.75。此后,AWS 团队又针对每种模型分别调整了其提示词。对于这款模型,v24 重点优化了房间尺寸的高估问题、多标签处理以及输出格式;随后,v25 作为一款自动优化的版本,将关键任务前置。到了 v27,MIPROv2 对照片分类任务进行了重新架构,该模型在该项任务上的 Micro F1 达到了 0.76。

它结束的地方

最终的提示词 v27_PF 是在 v27 的基础上,增加了 Property Finder 为渲染图、带边框或相框的图片以及走廊场景所制定的规则。与 v27 一样,它保留了阿拉伯文文本的相关规则和输出格式说明。在每次模型调用之后,通过一个标准化步骤来处理剩余的格式差异。

在 v27_PF 版本下,Llama 4 Maverick 17B Instruct 在包含 356 张图像的评估集上取得了 0.80 的 Micro F1 分数,而专有模型 A 在 v22 版本下的得分仅为 0.56。该评估集包含了 256 张用于训练的图像,两款模型的提示词均针对这些图像进行了微调。因此,这些分数显得较为乐观。

从专有模型A切换到Llama 4 Maverick 17B Instruct,并分别采用各自经过微调的提示词后,Micro F1在开发集上的得分从0.55提升至0.81。这相当于相对提升了47%。仅通过提示词微调,在Llama 4 Maverick 17B Instruct上,其得分也从使用共享v21提示词时的0.75提升至使用v27提示词时的0.81。

失败方法的教训

并非所有尝试都取得了成功。采用两桶法将水印属性与其他属性分别置于两次独立的API调用中,却并未带来任何实质性的准确率提升。此外,框内图像检测的准确率也大幅下降。由于同一提示中缺少水印属性,模型会将水印叠加层误判为图像边框。

通用提示在任何模型上运行时也都失败了。房地产图像具有过高的领域特异性,难以用一刀切的指令来应对。

结果:成本、精度和速度

AWS 生成式 AI 创新中心团队使用无偏评估框架,在 Amazon Bedrock 上对多个模型进行了评测。所有模型均以共享的 v21 提示词为起点,随后在开发集上针对各自所属的模型系列进行了微调。专有模型 A 进行了一轮微调,版本为 v22;Llama 4 Maverick 17B Instruct 则进行了多轮微调,从 v24 到 v27,并额外应用了 Property Finder 的边缘场景规则,因此其背后的调优工作量更大。最终与专有模型 A 的对比采用了包含 356 张图像的评估集。Property Finder 基于对全部 11 项属性的准确率以及成本效益,为其生产工作负载选择了 Llama 4 Maverick 17B Instruct。有关各区域的模型可用性,请参阅 Amazon Bedrock 中“按 AWS 区域划分的支持模型”。

下表展示了 Llama 4 Maverick 17B Instruct(v27_PF)在356张图像的评估集上,针对每个单标签属性所达到的精确匹配准确率。在九个属性中,有六个的准确率达到了90%或以上,并且在全部11个属性上的表现均与专有模型A持平或超越。而在每张图片可能包含多个标签的图像分类任务上,两者的得分相同。

属性

精确匹配准确率

旋转检测

100%

人员检测

97%

盒装图像检测

97%

水印检测

94%

渲染检测

93%

带家具状态

91%

正在建设中的房间

81%

房间大小

65%

水印文本提取

55%

每1,000张图片的成本

Property Finder 每天要处理数以万计的图像,因此单张图像的计算成本至关重要。Llama 4 Maverick 17B Instruct 是一款经济高效的开放权重模型,而且该流水线只需一次调用即可获取图像的所有属性。

结果

值

每1,000张图像的预计成本

2.35美元

与Property Finder之前的部署相比,成本有所降低

86%

这些数据为截至2025年12月美国东部(俄亥俄)区域的估算值。Llama 4 Maverick 17B Instruct 的数值基于原始两次调用成本分析,假设每张图像包含9,000个输入标记和200个输出标记。单次使用生产版提示词的调用约含7,500至8,000个输入标记,因此该数值为偏高的估算。其中86%的对比是与 Property Finder 之前采用 v21 提示词的部署方案的成本估算进行比较。而准确率的对比则使用了由 v21 调优而来的 v22,因此其成本可能有所不同。有关当前定价,请参阅 Amazon Bedrock 定价页面。

推理速度

Property Finder 在生产环境中运行这条经过优化的流水线,每天借助 Amazon Bedrock 上的 Llama 4 Maverick 17B Instruct 处理数以万计的图像。在其自身的监控中,Property Finder 发现与之前的部署相比,推理延迟降低了 40% 至 60%。

将其应用于您的工作负载

首先,对您的评估标签进行审计。如果这些标签来自模型预测而非人类专家,那么您将面临与 Property Finder 相同的偏见问题。

为几百个具有代表性的样本构建领域专家标注的真值,并保留一个独立的测试集,该测试集在调优过程中绝不使用。当分类任务涉及属性重叠时,采用多标签评估指标。随后,通过图像错误分析迭代优化提示,将每一次迭代视为进化优化循环中的一次生成过程。

当您部署此类流水线时,请添加负责任的人工智能控制措施。例如,您可以使用 Amazon Bedrock Guardrails 来强制执行内容策略,并过滤不当的模型输出。该流水线中的属性预测不附带经过校准的置信度分数,因此请借助一个实用的信号来选择图像供人工审核。模型意见不一致便是这样一种信号。当两个模型对某一属性给出不同答案时,该图像往往存在歧义。在每张图像上再运行第二个模型会增加成本,因此您可以先从样本入手。在依赖这一信号之前,请先检验它在您的开发集上能够多大程度地发现真实错误。

结论

在本文中,我们详细介绍了Property Finder如何识别评估偏差、构建无偏的真实标签,并通过在Amazon Bedrock上进行模型选择,应用进化式提示优化,以更低的成本实现更高的准确率。

要实现这一成果,需要三大要素协同:一是开展公正无偏的评估,以确保测评结果真实可信;二是具备灵活的评估能力,能够在不同模型族之间自由切换而无需重新搭建平台;三是精心设计、针对特定领域量身定制的提示词。Amazon Bedrock 为此奠定了坚实基础:它通过单一 API 为 Property Finder 提供了多款模型族的访问权限,同时继承了 AWS 的治理与安全管控机制,并支持在新模型上线时无缝接入,而无需变更现有基础设施。

要开始在 Amazon Bedrock 上进行模型评估与选择,请参阅 Amazon Bedrock 文档。如果您需要大规模处理视觉工作负载,并希望获得构建无偏评估框架的帮助,请联系 AWS 生成式 AI 创新中心。

请在评论区分享您在模型评估和提示优化方面的经验。

致谢

来自AWS的其他贡献者包括Yousuf Albannai、Amine Sehili、Thomas Ounnas、Aris Tsakpinis、Rafik Soliman、Nikhil Ulhas Pandit和Sneh Sharma。

关于作者

资料来源

AWS Machine Learning Blog

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