Финансовые тени: как нейросети создают правдоподобные транзакции

Автор: Денис Аветисян


Новая методика позволяет генерировать реалистичные данные о финансовых операциях, сохраняя при этом конфиденциальность и обеспечивая возможность проведения исследований.

☕️

Читаем отчёты, пьём кофе, ждём дивиденды. Если тебе надоел хайп и ты ищешь скучную, но стабильную гавань — добро пожаловать.

Бесплатный Телеграм канал
Набор данных PersonaLedger состоит из профилей пользователей и соответствующих последовательностей их транзакций и платежей, что позволяет исследовать взаимосвязь между личностными характеристиками и финансовым поведением.
Набор данных PersonaLedger состоит из профилей пользователей и соответствующих последовательностей их транзакций и платежей, что позволяет исследовать взаимосвязь между личностными характеристиками и финансовым поведением.

Представлена PersonaLedger — система, сочетающая возможности больших языковых моделей и правил для создания синтетических данных о финансовых транзакциях, отвечающих требованиям приватности и анализируемых во времени.

Строгие правила конфиденциальности затрудняют доступ к реальным финансовым данным, замедляя прогресс в области искусственного интеллекта для финансов. В данной работе представлена система ‘PersonaLedger: Generating Realistic Financial Transactions with Persona Conditioned LLMs and Rule Grounded Feedback’ — новый подход к генерации синтетических финансовых транзакций, сочетающий в себе большие языковые модели, обученные на детальных профилях пользователей, и экспертно настроенный программный движок, обеспечивающий соблюдение финансовых правил. Разработанная система позволяет создавать реалистичные и разнообразные потоки транзакций, сохраняя при этом конфиденциальность данных и предлагая публичный набор из 30 миллионов транзакций для 23 000 пользователей. Сможет ли PersonaLedger стать основой для создания более надежных и эффективных моделей прогнозирования и обнаружения аномалий в финансовой сфере?


Проблема Реалистичных Финансовых Данных

Традиционные наборы финансовых данных зачастую не обладают достаточной сложностью для обучения надежных моделей обнаружения мошенничества и оценки рисков. Они, как правило, содержат упрощенные транзакции, не отражающие многообразие реальных финансовых операций, включая редкие, сложные или аномальные случаи. Такая неполнота приводит к тому, что модели, обученные на этих данных, демонстрируют низкую эффективность при работе с реальными данными, где мошеннические схемы постоянно эволюционируют и становятся все более изощренными. В результате, системы защиты оказываются уязвимыми, а финансовые институты несут значительные убытки из-за неспособности эффективно выявлять и предотвращать мошеннические действия. Недостаток разнообразия и реалистичности в данных серьезно ограничивает возможности создания действительно эффективных инструментов для борьбы с финансовым мошенничеством.

Существующие общедоступные наборы финансовых данных часто оказываются недостаточными для обучения эффективных моделей обнаружения мошенничества и оценки рисков. Это связано с тем, что они, как правило, не отражают динамично меняющиеся паттерны расходов и новые методы мошенничества, которые постоянно развиваются. Ограниченность и устарелость данных приводят к тому, что модели, обученные на них, плохо обобщают полученные знания и показывают низкую эффективность при работе с реальными, актуальными транзакциями. В результате, даже самые сложные алгоритмы могут оказаться неспособными эффективно выявлять новые типы мошеннических операций или адекватно оценивать риски, связанные с современными финансовыми операциями.

Ограничения доступа к реальным данным о финансовых транзакциях, обусловленные строгими требованиями к конфиденциальности, представляют собой серьезное препятствие для исследователей и разработчиков. Невозможность работы с полным объемом информации о платежах и операциях существенно замедляет прогресс в области обнаружения мошенничества и оценки рисков. Внедрение новых алгоритмов и моделей машинного обучения становится затруднительным, поскольку для их обучения и проверки требуется обширная и достоверная база данных. Это создает парадокс: для повышения безопасности финансовых систем необходим доступ к данным, но этот доступ ограничен необходимостью защиты личной информации пользователей и соблюдения законодательства о приватности. Поэтому поиск решений, позволяющих работать с данными, сохраняя при этом конфиденциальность, становится критически важной задачей.

Остро стоит задача создания масштабируемого решения для генерации синтетических, но при этом реалистичных данных о финансовых операциях. Недостаток доступа к реальным транзакциям, обусловленный соображениями конфиденциальности, существенно ограничивает возможности обучения и тестирования современных моделей обнаружения мошенничества и оценки рисков. Синтетические данные, точно имитирующие паттерны реальных финансовых потоков, могут стать ключевым инструментом для преодоления этого препятствия, позволяя разработчикам создавать более надежные и эффективные системы защиты от финансовых преступлений. Разработка таких решений требует применения сложных алгоритмов и методов моделирования, способных генерировать данные, отражающие разнообразие и сложность современных финансовых транзакций, включая различные типы операций, географическое распределение и временные зависимости. Реализация масштабируемого решения позволит исследователям и разработчикам проводить всестороннее тестирование и валидацию моделей, а также разрабатывать новые алгоритмы, не ограничиваясь доступностью реальных данных.

Анализ показывает, что наивная промпт-модель Llama-3.3-70B генерирует нереалистичные транзакции.
Анализ показывает, что наивная промпт-модель Llama-3.3-70B генерирует нереалистичные транзакции.

PersonaLedger: Парадигма Генерации Данных

PersonaLedger использует комбинированный подход к генерации синтетических данных о транзакциях, объединяя возможности больших языковых моделей (LLM) и точность программных правил. LLM отвечают за создание разнообразных и правдоподобных предложений транзакций, основываясь на заданных параметрах и шаблонах. В свою очередь, программный контроллер обеспечивает соблюдение строгих бухгалтерских инвариантов и логических ограничений, гарантируя целостность и корректность сгенерированных данных. Такая гибридная архитектура позволяет создавать синтетические наборы данных, которые сочетают в себе креативность и реалистичность, необходимые для различных финансовых приложений и задач анализа.

Система PersonaLedger использует детальные профили пользователей, созданные на основе источников, таких как Nemotron-Personas, для моделирования реалистичного поведения при совершении финансовых операций и формирования правдоподобных финансовых профилей. Эти профили включают в себя демографические данные, привычки расходов, уровень дохода и другие релевантные характеристики, которые служат основой для генерации синтетических транзакций. Использование Nemotron-Personas обеспечивает разнообразие и детализацию в описании пользователей, позволяя создавать более сложные и реалистичные сценарии финансовых взаимодействий. Такой подход позволяет формировать данные, отражающие широкий спектр потребительских моделей и финансовых ситуаций.

Генерация транзакций в PersonaLedger осуществляется посредством взаимодействия большой языковой модели (LLM) и Программного Контроллера. LLM, основываясь на детальных профилях пользователей (User Personas), предлагает варианты транзакций, имитирующие реальное поведение. Программный Контроллер, в свою очередь, обеспечивает соответствие данных критически важным бухгалтерским инвариантам, таким как сохранение баланса счетов и соблюдение принципов двойной записи. Это позволяет гарантировать целостность и достоверность сгенерированных данных, исключая арифметические ошибки и несоответствия финансовой логике, даже при высокой степени разнообразия предлагаемых LLM транзакций.

Гибридный подход, сочетающий возможности больших языковых моделей (LLM) и программный контроль, позволяет создавать разнообразные и реалистичные наборы данных для широкого спектра финансовых приложений. Такие наборы данных могут быть использованы для тестирования и обучения моделей обнаружения мошенничества, анализа кредитных рисков, разработки алгоритмов персонализированного финансового планирования и оценки эффективности новых финансовых продуктов. Возможность генерации данных, отражающих сложные поведенческие паттерны и финансовые профили, обеспечивает более точную и надежную оценку производительности финансовых систем и приложений, чем использование ограниченных или синтетических данных, созданных традиционными методами.

Демонстрация показывает, как языковая модель (LLM) рассуждает о плане траектории и использует его для генерации согласованных персонажей и транзакций.
Демонстрация показывает, как языковая модель (LLM) рассуждает о плане траектории и использует его для генерации согласованных персонажей и транзакций.

Генерация Реалистичных Транзакций: Методы и Валидация

PersonaLedger использует как детерминированные, основанные на правилах, так и генеративные подходы к созданию финансовых транзакций. Метод, основанный на правилах, служит базовым уровнем, обеспечивая предсказуемые результаты и позволяя установить минимальный уровень реалистичности. Генеративно-состязательные сети (GAN) представляют собой более сложный подход, позволяющий генерировать транзакции с повышенной степенью вариативности и реализма, имитируя сложные финансовые паттерны, которые сложно смоделировать с помощью простых правил. Использование GAN обеспечивает более глубокую и нюансированную симуляцию финансовых данных, требуя больше вычислительных ресурсов, но обеспечивая более качественные результаты.

Для генерации реалистичных финансовых операций, языковая модель (LLM) формирует Предложение о транзакции, включающее сумму, наименование торговой точки и тип операции. Основой для формирования данного предложения служит Профиль пользователя, содержащий данные о его финансовых привычках и истории операций. LLM анализирует данные профиля для определения вероятной суммы, типа и торговой точки, соответствующих типичному поведению пользователя, и генерирует транзакцию, максимально приближенную к реальной. Данный процесс позволяет создавать разнообразные и правдоподобные транзакции, необходимые для тестирования и анализа финансовых систем.

Программный контроллер осуществляет валидацию каждой транзакции на соответствие бухгалтерским инвариантам перед выполнением обновления состояния системы. Этот процесс включает проверку корректности обновлений балансов счетов и подтверждение валидности платежа, гарантируя, что каждая операция соответствует установленным финансовым правилам и не приводит к несогласованности данных. Валидация осуществляется перед фактическим изменением состояния системы, предотвращая ошибки и обеспечивая целостность финансовой информации. Несоответствие транзакции инвариантам приводит к отклонению операции и регистрации соответствующего события для последующего анализа.

Для обеспечения детального анализа ключевых финансовых показателей, таких как коэффициент использования кредитного лимита (Credit Utilization Rate) и переменные периодические платежи (Variable Bill), был сгенерирован масштабный набор данных, включающий 30 миллионов транзакций, полученных от 23 000 уникальных пользователей. Объем данных позволяет проводить статистически значимые исследования и выявлять закономерности в финансовых операциях, что необходимо для разработки и тестирования систем, моделирующих поведение пользователей и обеспечивающих реалистичное генерирование финансовых сценариев.

Итеративный конвейер генерации использует программу с сохранением состояния для обеспечения соблюдения экспертных правил и инвариантов, запрашивает у LLM ежедневный план и обновляет состояние для следующего цикла.
Итеративный конвейер генерации использует программу с сохранением состояния для обеспечения соблюдения экспертных правил и инвариантов, запрашивает у LLM ежедневный план и обновляет состояние для следующего цикла.

Влияние и Перспективы Синтетических Данных

Сгенерированные PersonaLedger синтетические данные о транзакциях значительно упрощают разработку и проверку систем обнаружения мошенничества, в частности, сегментации кражи личных данных. Этот подход позволяет создавать реалистичные наборы данных, имитирующие поведение пользователей, без риска раскрытия конфиденциальной информации. Благодаря этому, исследователи и разработчики получают возможность тестировать и совершенствовать алгоритмы обнаружения мошеннических операций в контролируемой среде, выявляя слабые места и повышая эффективность систем защиты от несанкционированного доступа и финансовых потерь. Использование синтетических данных позволяет обойти ограничения, связанные с доступностью и конфиденциальностью реальных финансовых данных, ускоряя процесс внедрения инновационных решений в сфере безопасности.

Разработанный подход позволяет создавать надежные модели для оценки кредитного риска и выявления пользователей, подверженных риску неплатежеспособности. Исследования показали, что использование синтетических данных обеспечивает измеримое повышение производительности на стандартных задачах, позволяя более точно прогнозировать финансовые трудности и снижать потенциальные убытки. Это достигается за счет возможности обучения моделей на обширных и разнообразных данных, которые отражают различные сценарии и поведение пользователей, не нарушая при этом конфиденциальность личной информации. Полученные результаты демонстрируют перспективность данного метода для повышения эффективности систем оценки кредитоспособности и управления рисками в финансовом секторе.

Система PersonaLedger значительно расширяет возможности проведения исследований и разработок в финансовой сфере, устраняя ключевое препятствие — опасения, связанные с конфиденциальностью данных. Традиционно, доступ к реальным финансовым данным ограничен строгими правилами и требованиями к защите персональной информации, что затрудняет обучение и валидацию новых алгоритмов, особенно в области обнаружения мошенничества и оценки кредитных рисков. PersonaLedger, генерируя синтетические данные, имитирующие реальные финансовые транзакции, позволяет исследователям и разработчикам свободно экспериментировать с новыми подходами, не нарушая при этом приватность пользователей. Это демократизирует доступ к необходимым ресурсам, позволяя даже небольшим исследовательским группам и стартапам разрабатывать инновационные решения в области финансовых технологий и повышать безопасность финансовых операций.

Дальнейшие исследования направлены на расширение возможностей PersonaLedger путем интеграции более сложных поведенческих моделей, имитирующих нюансы реального финансового поведения. Особое внимание уделяется разработке адаптивных техник генерации данных, способных динамически реагировать на изменяющиеся рыночные условия и паттерны мошенничества. Предполагается, что такие усовершенствования позволят создавать синтетические наборы данных, не только более реалистичные, но и способные предвосхищать новые угрозы, значительно повышая эффективность систем обнаружения мошенничества и оценки кредитных рисков. Разработка этих адаптивных алгоритмов позволит генерировать данные, точно отражающие эволюцию поведения пользователей, что критически важно для поддержания высокой производительности и актуальности моделей в долгосрочной перспективе.

Средние ежемесячные расходы демонстрируют различия в зависимости от характеристик личности, что подтверждается представленными погрешностями.
Средние ежемесячные расходы демонстрируют различия в зависимости от характеристик личности, что подтверждается представленными погрешностями.

Исследование, представленное в данной работе, подчеркивает важность целостного подхода к проектированию систем. PersonaLedger, сочетая возможности больших языковых моделей и строгих правил, демонстрирует, что поведение системы определяется не только отдельными компонентами, но и их взаимодействием во времени. Как однажды заметила Барбара Лисков: «Хорошее проектирование — это проектирование, которое делает систему легкой для понимания, изменения и расширения». Это особенно актуально для генерации синтетических данных, где необходимо обеспечить не только реалистичность, но и соблюдение конфиденциальности и ответственности. Подход, предложенный в статье, способствует созданию более надежных и прозрачных финансовых систем, способных адаптироваться к меняющимся требованиям.

Что Дальше?

Представленный подход, стремясь к элегантности в генерации синтетических финансовых данных, неизбежно наталкивается на фундаментальную сложность — имитацию не только транзакций, но и лежащих в их основе человеческих мотивов. Подобно попытке пересадить сердце, не понимая всей системы кровообращения, создание реалистичных данных требует глубокого понимания контекста, поведенческих паттернов и, что особенно важно, непредсказуемости. Простое соблюдение правил недостаточно; необходимо моделировать отклонения от них, а это, в свою очередь, требует новых метрик оценки, выходящих за рамки статистической схожести.

Очевидным направлением для дальнейших исследований представляется интеграция механизмов обратной связи, способных учитывать не только соответствие правилам, но и “правдоподобность” транзакций с точки зрения экспертов в области финансов. Однако, следует помнить, что даже самая сложная модель — это лишь упрощение реальности. Стремление к идеальной имитации рискует упустить из виду истинную цель — создание данных, полезных для анализа и решения конкретных задач. Необходимо постоянно переосмысливать, что значит “реалистичные” данные в контексте поставленной задачи.

В конечном итоге, успех подобных систем будет определяться не столько сложностью алгоритмов, сколько способностью к адаптации и эволюции. Структура, определяющая поведение, должна быть гибкой и открытой для новых знаний. Задача заключается не в создании идеального симулятора, а в построении системы, способной учиться и развиваться вместе с меняющимся миром финансов.


Оригинал статьи: https://arxiv.org/pdf/2601.03149.pdf

Связаться с автором: https://www.linkedin.com/in/avetisyan/

Смотрите также:

2026-01-07 21:10