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UR$^2$: Unify RAG and Reasoning through Reinforcement Learning

Created by
  • Haebom

저자

Weitao Li, Boran Xiang, Xiaolong Wang, Zhinan Gou, Weizhi Ma, Yang Liu

개요

본 논문은 Retrieval-Augmented Generation (RAG)과 Reinforcement Learning from Verifiable Rewards (RLVR)을 통합한 새로운 프레임워크인 UR$^2$ (Unified RAG and Reasoning)을 제안합니다. 기존 RAG와 RLVR 방법론이 개별적으로 발전되어 상호 연관성이 부족하고 특정 작업에 한정된다는 점을 지적하며, UR$^2$는 어려움에 따라 검색을 선택적으로 활용하는 difficulty-aware curriculum training과 도메인 특정 오프라인 코퍼스와 LLM 생성 요약을 결합하는 하이브리드 지식 접근 전략을 통해 검색과 추론 간의 동적 조정을 가능하게 합니다. Qwen-2.5-3/7B와 LLaMA-3.1-8B를 기반으로 구축된 UR$^2$는 다양한 작업(개방형 질문 응답, MMLU-Pro, 의학 및 수학 추론)에서 기존 RAG 및 RL 방법보다 성능이 뛰어나며, GPT-4o-mini 및 GPT-4.1-mini와 비슷한 성능을 달성합니다. 모든 코드, 모델 및 데이터는 깃허브에 공개되었습니다.

시사점, 한계점

시사점:
RAG와 RLVR의 통합을 통해 더욱 강력하고 일반화된 LLM을 구축할 수 있음을 보여줌.
difficulty-aware curriculum training과 하이브리드 지식 접근 전략이 효과적임을 실험적으로 증명.
다양한 작업에서 기존 방법보다 우수한 성능을 달성하고 GPT-4와 유사한 성능을 보임.
코드, 모델 및 데이터 공개를 통해 연구의 재현성 및 확장성 확보.
한계점:
UR$^2$의 성능 향상이 특정 모델(Qwen-2.5-3/7B와 LLaMA-3.1-8B)에 의존적일 가능성.
다양한 작업에서의 성능 비교는 있으나, 각 작업에 대한 세부적인 분석이 부족할 수 있음.
하이브리드 지식 접근 전략의 최적화 방안에 대한 추가 연구가 필요할 수 있음.
실제 응용 분야에서의 적용 가능성 및 효율성에 대한 추가적인 검증이 필요.
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