论文

面向大语言模型知识图谱问答忠实性的组合式关系链

Compositional Chain-of-Relations for Faithful Knowledge Graph Question Answering with Large Language Models

上下文与知识知识图谱

摘要

知识图谱问答(KGQA)是评估KG增强大语言模型(LLM)的关键任务,而需要多跳推理的复杂KGQA尤其具有挑战性。解决一个复杂查询涉及两个相互耦合的阶段:候选检索,即在KG上定位答案候选;以及约束处理,即依据查询约束过滤这些候选。忠实的推理要求两个阶段都扎根于KG。然而,现有基于代理的方法通过以实体为中心的探索来落实候选检索,却把约束处理留给LLM的内部知识,这导致两个关键局限。(1)不可靠的实体剪枝:以实体为中心的探索把实体当作搜索单元,必须在每一跳把它们剪枝到固定大小的子集。由于KG中的实体信息往往不完整,且固定大小的子集无法保留所有有效实体,这种剪枝不可避免地丢弃有效实体,最终导致错误答案。(2)无扎根的约束处理:查询约束从LLM内部知识而非KG解析,使最终答案不可验证且易产生幻觉。为解决这些局限,本文引入以关系为中心的探索范式,用关系而非实体作为搜索单元,从而避免不可靠的实体剪枝。在该范式基础上,本文提出组合式关系链(CCoR),一个简单而有效的框架,通过两条关系链把两个阶段都扎根于KG:主链用于候选检索,约束链通过显式KG探索验证查询约束。在四个KGQA基准上的实验表明,CCoR在准确率、忠实性和效率上持续超越强基线,且在复杂查询上增益更明显。

面向大语言模型知识图谱问答忠实性的组合式关系链:论文配图
图3:CCoR 框架架构,以问题“哪些美国导演曾与获得奥斯卡最佳男主角奖的演员合作过?”为例说明。主链探索通过从主题实体出发的以关系为中心的搜索构建候选答案。约束链探索随后通过 KG 查询显式执行国籍约束以过滤候选。两层回退机制处理失败:当约束链探索失败时,第 1 层回退到全局实体过滤;当主链推理失败时,第 2 层回退到参数化生成。