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From Query to Logic: Ontology-Driven Multi-Hop Reasoning in LLMs

Created by
  • Haebom

저자

Haonan Bian, Yutao Qi, Rui Yang, Yuanxi Che, Jiaqian Wang, Heming Xia, Ranran Zhen

개요

본 논문은 복잡한 다단계 질문 응답(MQA) 과제에서 대규모 언어 모델(LLM)의 한계를 극복하기 위해, 지식 그래프의 구조적 이점과 LLM의 생성 능력을 결합한 훈련이 필요 없는 프레임워크인 ORACLE(Ontology-driven Reasoning And Chain for Logical Elucidation)을 제시한다. ORACLE은 질문 특정 지식 온톨로지를 동적으로 생성하고, 이를 일차 논리 추론 체인으로 변환하며, 원래 질문을 논리적으로 일관된 하위 질문으로 분해하는 세 단계로 구성된다. 여러 MQA 벤치마크에 대한 실험 결과, ORACLE은 DeepSeek-R1과 같은 최첨단 모델들과 경쟁력 있는 성능을 달성하며, 각 구성 요소의 효과와 기존 접근 방식보다 더 논리적이고 해석 가능한 추론 체인을 생성함을 보여준다.

시사점, 한계점

시사점:
LLM의 다단계 질문 응답 능력 향상에 기여하는 새로운 프레임워크 제시.
지식 그래프와 LLM의 장점을 결합하여 MQA 성능 향상.
논리적이고 해석 가능한 추론 과정 생성.
훈련이 필요 없어 데이터 의존성 감소 및 적용의 유연성 증가.
최첨단 모델들과 경쟁력 있는 성능 달성.
한계점:
제시된 프레임워크의 일반화 성능에 대한 추가적인 검증 필요.
특정 유형의 질문이나 지식 그래프에 대한 의존성 존재 가능성.
온톨로지 생성 및 추론 과정의 복잡성으로 인한 계산 비용 증가 가능성.
실제 세계의 복잡하고 모호한 질문에 대한 적용성 제한.
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