TableMoE:面向多模态表格理解的神经符号路由与结构化专家推理
人工智能
2025-06-27 v1
摘要
在真实场景中理解表格具有结构复杂性、符号稠密度和视觉退化(模糊、倾斜、加水印、结构不完整或字体多样、跨列/跨行或分层嵌套布局)等挑战。现有多模态大语言模型(MLLM)在面对此类 WildStruct 条件时表现受限,泛化能力差。为此,我们提出 TableMoE,一种专为处理多模态表格数据而设计的神经符号混合专家(Mixture-of-Connector-Experts, MoCE)架构,旨在实现稳健的结构化推理。TableMoE 具备创新的神经符号路由机制,通过预测潜在语义 token 角色(如表头、数据单元格、坐标轴、公式),并运用由符号推理图构成的置信度感知门控策略,将表格元素动态路由到专门的专家(Table-to-HTML、Table-to-JSON、Table-to-Code)。为促进对齐驱动的预训练,我们引入大规模 TableMoE-Align 数据集,包含 120 万组表格-HTML-JSON-code 四元组,覆盖金融、科学、医药和工业领域,专用于模型预训练。为评估,我们策划并公开四个具有挑战性的 WildStruct 测试基准:WMMFinQA、WMMTatQA、WMMTabDialog 和 WMMFinanceMath,旨在检验模型在真实世界多模态退化与结构复杂性下的鲁棒性。实验结果表明,TableMoE 显著超越现有最先进模型。大量消融实验验证了每个核心组件的有效性,突出神经符号路由和结构化专家对齐的关键作用。通过定性分析,我们进一步展示了 TableMoE 的可解释性和增强鲁棒性,凸显了集成神经符号推理在多模态表格理解中的价值。
关键词
引用
@article{arxiv.2506.21393,
title = {TableMoE: Neuro-Symbolic Routing for Structured Expert Reasoning in Multimodal Table Understanding},
author = {Junwen Zhang and Pu Chen and Yin Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.21393},
year = {2025}
}
备注
43 pages and 11 figures