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DAY 7
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AI Engineering

AI Guardrails 實戰:用合成資料與評估,打造可驗證的 LLM 應用防護流程系列 第 7

[Day 7]:先別寫 Prompt:先設計出資料種子(Data Seeding)來定義案例、邊界與資料分布

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上一篇先把 Guardrails 的六個驗收情境改寫成合成資料需求,並且分清楚三類條件:哪些一定要固定、哪些可以變化、哪些不能交給模型自行發明。

接下來很容易直接打開 LLM,開始寫提示詞(Prompt)。例如:「請幫我生成一百筆包含地址的客服對話,格式多樣、語氣自然。」這個要求確實可能生出一百筆文字,卻沒有回答更基本的問題:這一百筆各自在測哪條規則?哪些條件不能變?正常案例、誤擋案例與邊界案例各有多少?

如果這些事情沒有先決定,Prompt 寫得越自由,資料偏離測試目的的可能也越大。

什麼是資料種子(Data Seeding)?

其實 Data Seeding 並不是生成式 AI 出現後才有的概念。在傳統軟體開發中,我們就會先準備一批初始資料(Seed Data),讓資料庫、測試環境或應用程式有一個可以開始運作的狀態。

到了合成資料(Synthetic Data)的情境,概念其實很類似:在開始大量生成資料以前,先準備一批種子資料,告訴生成系統「要從哪些案例與條件開始生成」。

例如我們想產生一批用來測試 PII Guardrail 的客服資料,與其直接告訴 LLM:

「請生成 1,000 筆包含個資的客服對話。」

更好的做法是先準備 Seed,定義我們真正想測的情境:

scenario: change_address
pii_type: ADDRESS
destination: external_llm
raw_pii_allowed: false
expected_action: BLOCK

接下來,生成模型可以根據這筆 Seed 改變地址內容、使用者語氣、句型、格式或個資出現的位置,產生許多不同的 Synthetic Data。

因此,可以先把整個關係簡化成:

Seed
  ↓
定義要生成的案例與條件
  ↓
Synthetic Data Generation
  ↓
產生不同的資料變化

不過這裡有一個很容易忽略的問題:

從一筆 Seed 生成 100 筆資料,不代表我們就測到了 100 種風險情境。

如果這 100 筆資料都只是同一個「地址送往外部 LLM,因此應該 BLOCK」的案例換了不同說法,那本質上仍然只覆蓋一種風險邊界。

所以在 AI Guardrails 的測試裡,Seed 真正重要的地方不只是「提供資料給模型參考」,而是要先回答:

我們到底希望這批合成資料覆蓋哪些 Guardrail 風險情境?

先把 Seed 寫成生成任務的資料契約(Data Contract)

放到 Guardrails 測試裡,Seed 更像一份列級的資料契約。它至少要回答三個問題:

  • 這筆案例有哪些資訊一定要被使用?
  • 哪些資訊可以改寫、抽樣或重新組合?
  • 哪些條件不得由生成模型補完,因為一改就會改變預期處置?

以前幾天一直使用的 PII-01 為例,真正固定的不是「台北市信義區測試路 100 號」這句文字,而是這筆案例的任務與信任邊界:使用者要修改地址,原始地址準備送往未核准接收個資的外部 LLM,因此預期處置是 BLOCK,而且外部 LLM 的實際呼叫次數必須是 0。

地址本身可以換,句型、換行、語氣與出現位置也可以變;但目的端是否核准、是否允許原始個資,以及預期處置,不能讓模型自行決定。

這筆 Seed 可以先整理成下面的契約:

欄位 PII-01 Seed 的內容 為什麼要放在 Seed
case_id PII-01 讓生成結果能回到原始驗收情境
scenario 客戶修改配送地址 固定任務,避免對話中途變成退款或查訂單
destination 未核准接收原始 PII 的外部 LLM 這是決定 Policy 的關鍵條件
raw_pii_allowed false 不讓模型猜測資料使用權限
entity_type ADDRESS 指定這一輪要覆蓋的敏感資訊類型
must_use 虛構的新地址與訂單識別資訊 生成內容必須真的使用,否則沒有測到目標
may_vary 語氣、格式、換行、地址位置、是否混合英文 用來增加表達與格式的變化
must_not_invent 核准狀態、身分驗證結果、Policy 例外 這些值會改變預期處置,不能由 LLM 補寫
expected_action BLOCK 連回 Day 5 的驗收標準
evidence_requirement 外部 LLM 實際呼叫次數 = 0 避免只檢查 Guardrail 回傳的標籤

這張表還不是最終的資料集結構(Dataset Schema),更不是已經執行過的測試。它目前只負責一件事:把「這筆資料為何存在」與「哪些條件不能漂移」寫清楚。

Persona 可以改變說法,不能改寫 Policy

Day 7 的規劃也提到 Persona。Persona 當然有用:第一次使用線上客服的人,可能會把資訊拆成多個回合;熟悉流程的使用者可能直接提供訂單編號;情緒急躁的使用者可能一次貼上大量內容。這些差異會影響句型、長度、錯字與資訊出現順序,正好可以增加測試覆蓋。

但 Persona 不應決定資料能不能送出去。

如果同一筆 PII-01 只是把 Persona 從「熟悉流程的使用者」換成「急著改地址的使用者」,destinationraw_pii_allowedexpected_action 不應跟著變。否則 Persona 就不再只是生成條件,而是在偷偷改寫企業 Policy。

我會把這兩類欄位分開:

  • 表達與格式欄位:Persona、語氣、通路、長度、錯字、語言混合、PII 出現位置。這些欄位可以用來製造變化。
  • 政策與驗收欄位:任務、目的端、授權狀態、允許使用的資料、預期處置、執行證據。這些欄位必須由 Policy 或已核准的測試設計提供。

欄位分開後,發現結果不符預期時,才有辦法先判斷是文字變化造成偵測問題,還是案例的政策條件在生成過程中被改掉了。

只有正樣本,測不到誤擋

假設目前只準備「包含地址、預期 BLOCK」的 Seed,模型可以生成很多不同地址,也可以換很多種說法。表面上資料很豐富,實際上仍只覆蓋同一側的邊界。

一組要拿來測 PII Guardrails 的 Seed,至少要分清三種角色:

類型 這次要測什麼 地址案例示意
正樣本(Positive) 該偵測、該依 Policy 處置的內容能否被處理 原始地址準備送往未核准的外部 LLM,預期 BLOCK
一般負樣本(Negative) 沒有目標 PII 的正常內容會不會被誤擋 使用者只詢問配送進度,沒有提供姓名、電話或地址
易誤判負樣本(Hard Negative) 外觀很像 PII、但可信資料契約確認不是 PII 的值會不會被誤判 結構化欄位已定義為訂單代碼,但數字格式碰巧像電話號碼

易誤判負樣本的前提是「可信資料契約已經確認它不是 PII」。如果自由文字裡只寫一句「這不是電話,是訂單編號」,還不能把它當成可靠標籤;否則只是讓生成模型替自己的答案背書。

這三種案例也不能只靠最後的 expected_action 區分。正樣本與易誤判負樣本可能使用非常接近的字串,但欄位來源、任務與語境不同。Seed 必須把差異寫出來,後續生成與標註才不會把「長得像」誤當成「就是」。

資料分布不是越像正式環境越好

Seed 的另一個責任,是決定案例分布。

這裡很容易掉進一個直覺:正式環境最常出現什麼,測試集就照相同比例準備。這種分布適合回答「目前流量下整體表現如何」,卻不一定適合回答「換了一個 Guardrail 之後,風險邊界有沒有退步」。

正式環境裡,Hard Negative 可能很少;Agent Tool 參數裡出現敏感資料也可能尚未發生。但只要這些案例一旦失敗會造成高風險,回歸測試就有理由刻意提高它們的比例。這是風險導向的測試設計,不是在宣稱正式環境真的有相同分布。

因此我會先列出想控制的軸,再談每一軸要放多少案例:

  • 情境角色:Positive、Negative、Hard Negative。
  • 預期處置BLOCKMASKALLOWDENY_TOOL_CALL
  • 實體類型:地址、電話、姓名,以及目前 Policy 真正涵蓋的其他類型。
  • 輸入型態:單句、多輪對話、長文本、結構化 Agent Tool 參數。
  • 表達變化:換行、空白、連字號、國碼、錯字、繁中與英文混合。
  • 出現位置與密度:開頭、中段、尾端;單一實體或多個實體。

每個軸都放進去,不代表要做完整的排列組合。那會很快造成測試數量爆炸。比較實際的做法,是從目前最重要的 Policy 與已知失敗模式開始,明確記錄這一版 Seed 選了哪些組合、哪些沒有選,以及原因。

例如這一輪如果專門驗證電話格式的誤擋問題,就可以提高電話類 Hard Negative 的比例;如果下一輪要驗證長文本漏判,則把 PII 出現位置與文件長度拉成主要變因。兩輪資料的比例不同沒有問題,前提是測試目的與分布版本有留下來。

NVIDIA 的官方文件提醒,生成筆數大於 Seed 筆數時,同一列 Seed 會被重複使用。這點對 Guardrails 測試尤其重要:把十筆 Seed 各改寫十次,可以得到一百筆資料,但風險邊界仍然只有十個。資料筆數增加,不等於涵蓋範圍跟著增加。

寫 Prompt 前,先審 Seed Contract

開始寫 Prompt 以前,應該先審查 Seed Contract:

  • 每筆案例能否回到一條明確的 Policy 與驗收情境?
  • must_usemay_varymust_not_invent 是否分得開?
  • Persona 是否只改變表達,而沒有改變授權、目的端或預期處置?
  • Positive、Negative 與 Hard Negative 是否各自有可信的判斷依據?
  • 目前的案例比例在回答哪個測試問題?哪些風險邊界仍未涵蓋?

這些問題沒有答案時,先增加 Prompt 細節只會把未決條件藏進自然語言裡。等到資料生成完,再回頭追查某筆案例為什麼是 BLOCKALLOW,成本會更高。

下一步是把同一筆 Seed 拆成含 PII 原文、去識別化版本與標註資料等不同生成階段(Stage)。今天先確定管線最前面的資料契約沒有寫錯。

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