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增强多跳文档检索的分层表示方法(Layer-wise Retrieval-Augmented Generation, L-RAG)

分层检索增强生成(L-RAG),旨在优化多跳文档检索,以解决现有检索增强生成(RAG)方法的局限性。标准RAG在处理复杂的多跳查询时表现不佳,并且由于迭代处理引入了显著的计算开销。L-RAG通过利用大语言模型(LLMs)的中间表示来提升检索效率,这些中间层的表示通常包含比最终层输出更细致的信息,从而使得有效的外部知识检索成为可能,而无需生成复杂的内部查询。在这里插入图片描述

主要贡献

1. 信息处理模式分析:SVD分析在这里插入图片描述

通过奇异值分解(SVD)分析权重矩阵,揭示LLMs中的三阶段信息处理模式,过程包括提取、处理和后续提取,从而验证中间层表示的信息含量更为丰富的信息。具体步骤如下:

  • 1.权重矩阵分解
    使用SVD将LLM的权重矩阵 W v W_{v} Wv 分解为三个矩阵 U U U Σ \Sigma Σ V V V,其中 Σ \Sigma Σ 是对角矩阵,包含奇异值 σ \sigma σ U U U V V V 是正交矩阵。
  • 2.变换方向
    定义变换方向 Direction ⁡ ( W v ) = [ u 1 v 1 T , … , u r v r T ] \operatorname{Direction}\left(W_{v}\right)=\left[u_{1} v_{1}^{T},\ldots, u_{r} v_{r}^{T}\right] Direction(Wv)=[u1v1T,
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