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MIRAGE:并行图检索增强的推理链扩展测试时间推理

计算与语言 2026-01-21 v2

摘要

大规模推理模型(LRM)在通过链路思考提示在测试时间扩展方面取得了显著进展。当前方法如 search-o1 将检索增强生成(RAG)集成到多步骤推理过程中,但依赖于单一线性推理链,同时以非结构化文本方式以无上下文的方式包含信息。结果是,这些方法在推理链中导致误差累积,显著限制了其在医学问答(QA)任务中的有效性,其中准确率和可追溯性是关键要求。为解决这些挑战,我们提出 MIRAGE(多链推理结合检索增强图探索),这是一种新的测试时间可扩展推理框架,执行结构化医学知识图上的动态多链推理。具体而言,MIRAGE 1) 将复杂查询分解为以实体为 grounding 的子问题,2) 执行平行推理链,3) 通过邻域扩展和多跳遍历以自适应方式检索证据,4) 通过跨链验证整合答案以解决矛盾。在三个医学 QA 基准(GenMedGPT-5k、CMCQA 和 ExplainCPE)上的实验显示,MIRAGE 在自动和人类评估中 consistently 超过 GPT-4o、Tree-of-Thought 变体和其他检索增强基线。此外,MIRAGE 通过生成显式推理链来提高可解释性,将每个事实主张追溯到知识图中的具体链,使其适用于复杂的医学推理场景。代码将提供以供进一步研究。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.18260,
  title  = {MIRAGE: Scaling Test-Time Inference with Parallel Graph-Retrieval-Augmented Reasoning Chains},
  author = {Kaiwen Wei and Rui Shan and Dongsheng Zou and Jianzhong Yang and Bi Zhao and Junnan Zhu and Jiang Zhong},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.18260},
  year   = {2026}
}

备注

10 pages, 8 figures (including tables), plus appendix. Accepted to AAAI 2026