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GIVE: Structured Reasoning of Large Language Models with Knowledge Graph Inspired Veracity Extrapolation

Created by
  • Haebom

저자

Jiashu He, Mingyu Derek Ma, Jinxuan Fan, Dan Roth, Wei Wang, Alejandro Ribeiro

개요

본 논문은 대규모 언어 모델(LLM)의 추론 능력 향상을 위해 기존의 컨텍스트 프롬프팅이나 강화 학습(RL) 방식에 의존하지 않고, 매개변수적 및 비매개변수적 메모리를 결합하는 새로운 추론 방법인 Graph Inspired Veracity Extrapolation (GIVE)을 제시합니다. GIVE는 LLM 에이전트가 관련 전문가 데이터를 선택하고(관찰), 질문 특정적인 발산적 사고를 수행하며(반추), 이 정보를 종합하여 최종 출력을 생성하도록(말하기) 안내합니다. 실험 결과, GIVE는 다양한 크기의 LLM 성능을 향상시키고, 특정 과학적 과제에서 더 작은 LLM이 더 큰 LLM을 능가하게 하며(GPT3.5T + GIVE > GPT4), 과학 및 일반 영역 평가에서 효과적임을 보였습니다. 또한, 추가 학습 없이 기존 학습 데이터를 넘어서는 새로운 문제 해결이 가능하며(최대 43.5% -> 88.2% 정확도 향상), 제한적이거나 노이즈가 많은 지식 소스를 사용할 수 있으며(135개에서 84만 개 이상의 노드를 가진 지식 그래프), 추론 과정이 완전히 해석 가능합니다.

시사점, 한계점

시사점:
LLM의 추론 능력 향상에 새로운 접근 방식을 제시합니다.
LLM의 크기에 관계없이 성능 향상을 가져옵니다.
소규모 LLM이 대규모 LLM을 능가할 수 있도록 합니다.
과학 및 일반 영역에서 효과적입니다.
추가 학습 없이 새로운 문제 해결이 가능합니다.
제한적이거나 노이즈가 많은 지식 소스를 활용할 수 있습니다.
추론 과정이 해석 가능합니다.
한계점:
GIVE의 성능 향상이 모든 과제에서 일관되게 나타나는지는 추가 연구가 필요합니다.
특정 유형의 문제에 대해서는 여전히 한계가 있을 수 있습니다.
매우 큰 규모의 지식 그래프를 사용할 때의 효율성에 대한 추가적인 분석이 필요합니다.
실제 응용 분야에서의 적용 가능성과 일반화 성능에 대한 추가적인 검증이 필요합니다.
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