蚂蚁集团联合浙大、同济发布KAG-Thinker大模型推理框架,结构化思维+知识边界判定实现复杂推理性能突破4.1%

2025-09-28 17:14:34 7254次浏览

  

近日,蚂蚁集团知识引擎团队联合浙江大学、同济大学共同发布了结构化推理领域的最新研究成果——KAG-Thinker模型。作为KAG框架的重要升级版本,该模型致力于为通用和专业领域的复杂推理任务构建稳定、可解释的思考范式。

自2025年OpenAI推出Deep Research以来,大模型在复杂推理任务中展现出的多轮检索和规划推理能力备受瞩目。此后,产业界和学术界涌现出诸多以模型为中心(Model-Centric)的方法,如Search-R1、ReSearch等。这些方法通过强化学习让模型自主掌握检索和利用外部知识的技巧,使小型模型也能具备专家级的"思考"能力。然而,这类基于自然语言的推理方法存在推理不严谨、过程不稳定等明显缺陷。相比之下,人类专家在解决复杂问题时通常会采用结构化思维,将原始问题拆解为多个可独立验证的子问题依次求解。受此启发,研究团队开发了KAG-Thinker模型,通过为推理过程建立清晰、分层的"脚手架",显著提升了复杂任务中的逻辑性和稳定性。

KAG-Thinker延续了KAG框架的双语义表示机制(Logical Form),将 自然语言与逻辑函数相结合,更有效地利用结构化知识。该模型采用"广度拆分+深度求解"的创新方法提升问题求解的严谨性,并引入以知识点对齐为核心的知识边界判定机制,充分融合大模型参数化知识和外部形式化知识。此外,通过内容抗噪模块降低检索信息噪声,进一步增强了检索结果的可信度。

研究团队将这些创新策略整合到一个支持多轮迭代与深度推理的统一架构中,通过监督微调训练出KAG-Thinker 7B通用模型。实验数据显示,在7个单跳和多跳推理数据集上,其性能较强化学习方法Search-R1、ZeroSearch、ReSearch等平均提升4.1%。与KAG框架集成后,在多跳推理任务中超  越了HippoRAG V2 、PIKE-RAG等基于上下文学习的方法(以Qwen2.5-72B为基座模型)。该模型在医疗问答等专业领域也展现出显著优势。

模型核心架构包含三大创新模块:首先,"广度拆分"将复杂问题分解为若干原子问题,每个子问题通过Logical Form算子以自然语言和逻辑表达式双重表示;其次,"深度求解"针对需要检索的子问题进行深入分析;最后,"知识边界判定"机制通过无监督方式判断大模型自身知识是否足以回答问题,避免不必要的检索操作。

在检索抗噪方面,模型会对检索结果进行质量评估,过滤无关内容并提取核心信息。同时沿用KAG框架的四种Logical Form求解器(Retrieval、Deduce、Math、Output)来完成不同类型的问题求解。

实验结果表明,KAG-Thinker在单跳和多跳问答任务中表现优异:相比无检索基线方法平均提  升27.1%-34.6%;优于传统检索增强方法14.8%-24.6%;较最新的强化 学习方法ReSearch高出4.1%。特别是在多跳推理任务中,知识点粒度的检索任务拆解显著降低了检索复杂度。

配套的KAG框架V0.8版本也进行了重大升级:扩展了私域和公网知识库支持,新增多种索引类型,并全面支持MCP协议。实验显示,融入KAG框架后,Thinker模型的性能平均提升3.0%-3.8%,问题拆解稳定性显著提高。

在医疗领域的专项测试中,KAG-Med-Thinker相较IRCoT、ReAct等现有方法取得3.8%-4.4%的性能提升。研究团队表示,未来将通过结构化数据合成等方式进一步提升模型在复杂问题拆解方面的能力。

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