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# Informatica # Calcolo e linguaggio # Recupero delle informazioni

Rivoluzionare le risposte conversazionali con RAGONITE

RAGONITE migliora le risposte alle domande usando SQL e recupero di testo per avere intuizioni chiare.

Rishiraj Saha Roy, Chris Hinze, Joel Schlotthauer, Farzad Naderi, Viktor Hangya, Andreas Foltyn, Luzian Hahn, Fabian Kuech

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RAGONITE: La risposta RAGONITE: La risposta alle domande con l'IA ridefinita risposte più intelligenti. Combinare SQL e recupero testi per
Indice

La domanda conversazionale (ConvQA) è un metodo che aiuta le persone a trovare risposte ponendo domande in linguaggio naturale. Funziona bene con i Grafi di conoscenza RDF (KG), che sono modi sofisticati per immagazzinare un sacco di dati in modo che sia facile cercarli. Di solito, il metodo implica prendere una domanda e trasformarla in un tipo di query chiamato SPARQL, pensata per questo tipo di dati. Tuttavia, ci sono alcuni ostacoli lungo il cammino.

SPARQL può essere piuttosto fragile, soprattutto quando le domande diventano complicate. Non è nemmeno molto bravo a gestire domande astratte. Invece di rimanere solo su SPARQL, stiamo mescolando le carte con un nuovo sistema che utilizza due approcci per ottenere risultati migliori. Estraiamo dati da un database che creiamo dal KG, usando qualcosa chiamato Query SQL, e cerchiamo anche risposte in testi che descrivono i fatti del KG.

La parte figa? Se il primo giro di risposte non è utile, il sistema può tornare indietro per un secondo assaggio di informazioni. Questa impostazione permette un flusso facile di informazioni e risultati più chiari. Spiegheremo tutto questo in modo più dettagliato e mostreremo come funziona usando come esempio le auto BMW.

Le Basi dei Grafi di Conoscenza

I grafi di conoscenza immagazzinano fatti in un modo che è facile da capire. Usano una struttura semplice spesso chiamata soggetto-predicato-oggetto (SPO). Questo significa che ogni fatto è come una piccola frase: qualcosa (soggetto) fa qualcosa (predicato) a qualcos'altro (oggetto).

Per esempio, potresti avere un fatto che dice "BMW X5 ha un prezzo di 50.000 EUR." In questo caso, BMW X5 è il soggetto, ha è il predicato, e 50.000 EUR è l'oggetto. Questa struttura permette a chi gestisce i dati di lavorare senza dover creare regole complicate come faresti in database tradizionali.

Quando qualcuno vuole porre una domanda sui dati in un KG, di solito usa SPARQL. Pensa a SPARQL come un linguaggio speciale per fare domande che si adattano al formato del grafo. Tuttavia, con l'emergere di modelli di linguaggio di grandi dimensioni (LLM), sono emersi metodi più avanzati per convertire il linguaggio quotidiano in SPARQL, semplificando notevolmente il processo.

L'Approccio a Due Vie

Mentre i sistemi ConvQA rendono più facile porre domande, affrontano ancora delle sfide. Spesso, parti di una domanda rimangono non dette, rendendo difficile per il sistema capire cosa vuole veramente l'utente. Anche i migliori LLM faticano a tradurre domande complesse in query SPARQL.

Per affrontare questo, proponiamo un sistema a due vie. Prima, eseguiamo query SQL su un database formato dal KG per affrontare richieste semplici. Secondo, usiamo ricerche testuali per gestire domande meno chiare.

La magia avviene durante il processo dove, se i primi risultati non sono soddisfacenti, il sistema può automaticamente riprovare, estraendo più informazioni per dare all'utente una risposta più chiara. In questo modo, gli utenti possono porre domande di follow-up senza perdere il filo della conversazione.

Cos'è RAGONITE?

Entra in gioco RAGONITE, un sistema intelligente progettato per affrontare tutti questi problemi in modo amichevole. RAGONITE sta per Retrieval Augmented Generation ON ITErative retrieval results. Ha due rami principali. Un ramo esegue query SQL e l'altro fa recuperi testuali basati su spiegazioni verbali dei fatti del KG. È come avere due assistenti, uno che fruga nel database e l'altro che legge l'enciclopedia.

Per esempio, se qualcuno chiede: "Qual è il tempo medio di accelerazione a 100 km/h per i modelli Sport BMW?" RAGONITE elabora la domanda, genera una query SQL e cerca passaggi testuali che possano fornire contesto e dettagli. Se le risposte non sono soddisfacenti, può tornare indietro per ottenere più info.

Creare il Database

Per far funzionare RAGONITE, ha bisogno di creare un database dal KG. Questo inizia convertendo il KG da un formato (NTriples) a un altro che è più facile da gestire (Turtle). Ogni fatto è raggruppato per soggetto e le entità uniche vengono identificate per formare tabelle.

Usiamo il soggetto come chiave primaria, il che ci permette di tenere traccia delle informazioni correlate facilmente, come tenere in ordine il tuo albero genealogico. Quando arrivano nuovi dati, vengono aggiunti alla tabella giusta, mantenendo tutto ordinato e pulito.

Verbalizzare il Grafo di Conoscenza

Alcune domande sono delicate e richiedono un po' di senso comune. Per esempio, se un utente chiede dei "punti salienti innovativi nella BMW X7," il sistema deve interpretare meglio questo. Per affrontare ciò, RAGONITE verbalizza i fatti del KG in passaggi di linguaggio naturale.

Questo aiuta il LLM a capire e rispondere a richieste più astratte. Il sistema utilizza regole semplici per convertire i dati in frasi amichevoli, assicurando che anche i più piccoli dettagli vengano catturati.

Il Processo di Ricerca

Il processo di recupero in RAGONITE coinvolge la ricerca di risposte in due rami. Se la prima ricerca non è sufficiente, il sistema può ripetere il processo—come un cane che riporta bastoni finché non trova quello giusto.

In termini di passaggi, l'utente inserisce una domanda, RAGONITE crea una query SQL esplicita e cerca testi pertinenti. Se il primo tentativo non fornisce una risposta solida, suggerirà un altro giro. Il LLM usa questo feedback per affinare le sue ricerche, assicurandosi di cercare le informazioni giuste.

Integrare le Risposte da Entrambi i Rami

Man mano che i due rami raccolgono i loro risultati, vengono uniti dal LLM per formare una risposta coerente. In questo modo, il sistema non deve scegliere un metodo rispetto all'altro. Invece, mescola le intuizioni dai risultati SQL e dai passaggi testuali per presentare una risposta fluida all'utente.

Questa integrazione può anche includere citazioni per far sapere agli utenti da dove proviene l'informazione. È come avere una guida personale che non solo ti dice la risposta, ma ti indica anche la pagina esatta nel libro dove l'ha trovata.

Supporto per LLM Open

RAGONITE è progettato per funzionare con vari LLM, inclusi quelli che possono essere ospitati localmente. Questo lo rende flessibile e adattabile alle diverse esigenze degli utenti, specialmente per chi è preoccupato per la sicurezza dei dati. Sono supportate anche implementazioni locali di LLM open come Llama-3, offrendo un accesso maggiore alla tecnologia.

Aggiungere Più Informazioni

RAGONITE permette anche di inserire testo extra nel suo sistema backend. Per esempio, può estrarre informazioni da documenti web, ampliando la sua base di conoscenza oltre il solo KG. Questo significa che le domande non devono essere limitate solo al KG. Se un utente chiede qualcosa di più generale, RAGONITE è pronto a fornire quei dettagli extra.

Come Funziona RAGONITE in Pratica

Immagina di usare RAGONITE per scoprire se la BMW X1 è più alta di una coupé. Digiti la tua domanda, e il sistema inizia subito a cercare risposte. Il primo giro potrebbe comportare il controllo dei risultati SQL per l'altezza della X1, che potrebbe dare informazioni parziali.

Poi il sistema potrebbe cambiare marcia e cercare tra i registri testuali per scoprire come si confronta con i modelli coupé. Una volta che ha raccolto abbastanza informazioni, la risposta finale viene generata e restituita a te, completa di riferimenti.

Questo design mantiene la conversazione fluida, consentendo agli utenti di porre domande di follow-up senza perdere il filo. È come chiacchierare con un amico informato che è sempre desideroso di aiutare.

Risultati e Prestazioni

Quando RAGONITE è stato testato, ha avuto prestazioni impressionanti rispetto ai suoi pari. L'approccio duale ha portato a più risposte corrette rispetto all'uso di query SQL o recupero testuale da solo. Mentre entrambi i metodi hanno i loro punti di forza, combinarli porta a un sistema più robusto.

Il sistema ha mostrato particolari punti di forza nell'affrontare domande complesse che altri spesso trovano difficili. Ha gestito meglio query astratte utilizzando verbalizzazioni, colmando le lacune che sorgono nelle query convenzionali.

Quando si tratta di velocità, RAGONITE è stato efficiente. In media, l'intero processo di porre una domanda e ottenere una risposta ha impiegato solo pochi secondi. Questa rapidità rende tutto pratico per interazioni in tempo reale.

Il Futuro di RAGONITE

Guardando al futuro, il futuro di RAGONITE offre molte possibilità affascinanti. Un obiettivo è migliorare ulteriormente il sistema, incorporando funzionalità che consentano a ciascuna parte di RAGONITE di apprendere dai propri errori passati e migliorare le proprie risposte.

Un altro obiettivo è perfezionare l'integrazione dei vari componenti, assicurando che funzionino perfettamente insieme. Affinare parti specifiche del sistema può anche portare a prestazioni ancora migliori nel tempo.

Conclusione

RAGONITE è un sistema innovativo che combina metodi tradizionali di interrogazione dei dati con l'IA conversazionale moderna. Utilizzando sia query SQL che recupero testuale, affronta alcune delle più grandi sfide nella comprensione dell'intento degli utenti e nella fornitura di risposte accurate.

Adotta un approccio intelligente per affrontare una vasta gamma di domande, dimostrandosi uno strumento prezioso per chiunque voglia approfondire il mondo dei grafi di conoscenza e dell'IA conversazionale. Con un tale sistema a disposizione, porre domande su auto, o davvero su qualsiasi argomento, diventa molto meno scoraggiante e molto più divertente. Quindi, la prossima volta che hai una domanda bruciante su BMW o qualsiasi altra cosa, RAGONITE potrebbe essere proprio l'amico di cui hai bisogno!

Fonte originale

Titolo: RAGONITE: Iterative Retrieval on Induced Databases and Verbalized RDF for Conversational QA over KGs with RAG

Estratto: Conversational question answering (ConvQA) is a convenient means of searching over RDF knowledge graphs (KGs), where a prevalent approach is to translate natural language questions to SPARQL queries. However, SPARQL has certain shortcomings: (i) it is brittle for complex intents and conversational questions, and (ii) it is not suitable for more abstract needs. Instead, we propose a novel two-pronged system where we fuse: (i) SQL-query results over a database automatically derived from the KG, and (ii) text-search results over verbalizations of KG facts. Our pipeline supports iterative retrieval: when the results of any branch are found to be unsatisfactory, the system can automatically opt for further rounds. We put everything together in a retrieval augmented generation (RAG) setup, where an LLM generates a coherent response from accumulated search results. We demonstrate the superiority of our proposed system over several baselines on a knowledge graph of BMW automobiles.

Autori: Rishiraj Saha Roy, Chris Hinze, Joel Schlotthauer, Farzad Naderi, Viktor Hangya, Andreas Foltyn, Luzian Hahn, Fabian Kuech

Ultimo aggiornamento: 2024-12-25 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2412.17690

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2412.17690

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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