基于KG生成语料增强解决RAG问答幻觉问题的简单框架-WalkRetrieve

Walk&Retrieve基于知识图谱，利用基于图遍历和知识表述来进行零样本RAG的语料库生成。解决RAG系统的幻觉问题。该框架思路比较简单，核心点在于零样本RAG的语料库生成，下面来看看，供参考。

语料生成

在框架中，语料生成该方法的核心步骤。该阶段从知识图谱中提取相关信息，并将其转化为适合LLM处理的文本格式。语料生成包括以下几个步骤：基于图的遍历、知识表示和索引。

1.基于图的遍历

1. 随机游走：随机游走是一种随机过程，从一个节点开始，每次以均匀的概率选择当前节点的邻居节点进行移动。

   

   其中，$\left|N\left(v_i\right)\right|$ 表示节点 $v_i$ 的邻居数量。
   对于每个节点 $v\in V$，生成 $n_w$ 条长度为 $l$ 的随机游走路径 ${\mathcal{W}}_l$。最终的语料库 $C_{RW}$ 是所有节点的随机游走路径的集合。

   • 优点：简单易行，适用于大规模图谱。
   • 缺点：可能会产生重复路径和噪声。

2. 广度优先搜索-BFS游走：BFS是一种图遍历算法，从根节点开始，逐层访问其邻居节点。对于每个根节点 $v_r\in V$，构建一个层次结构，每一层的节点表示与根节点的最短路径距离。然后，按照层次顺序进行遍历，确保每个节点只被访问一次。

   

   其中， L 0 = { v r } L_0 = \{v_r\} L0​={vr​}，$d$ 是最大深度。

   • 优点：避免了重复路径，生成的游走路径更加多样化。
   • 缺点：计算复杂度较高，尤其是在深层遍历时。

2.知识表示

LLM需要文本输入，需要将提取的图遍历路径转换为自然语言描述。使用预定义的提示模板，将每个节点的游走路径转化为自然语言句子。例如，对于一个随机游走的路径 $(v_1,r_1,v_2,r_2,v_3)$，可以生成类似“$v_1$ 通过关系 $r_1$ 连接到 $v_2$，而 $v_2$ 通过关系 $r_2$ 连接到 $v_3$”的句子。

3.索引

将每个游走路径 $w_i^v$ 转换为向量表示，并计算每个节点的全局表示，作为其所有游走路径向量的拼接。将节点及其对应的游走路径向量存储起来，便于在推理阶段进行快速检索。

检索问答

该阶段不是重点，与传统的RAG相同，包括将query编码、相似性检索（k近邻搜索）、上下文整合、答案生成。

实验性能

MetaQA上的性能：Walk&Retrieve-BFS在答案准确性和减少虚假答案方面表现最佳，相对提高了38.64%。其他基于KG的RAG系统虽然准确性高，但虚假答案更多。Walk&Retrieve-BFS在1跳、2跳和3跳问题上的真实性和减少无响应方面表现优异。

CRAG上的性能：Walk&Retrieve变体在答案准确性上优于仅使用LLM和基于文本的RAG，同时在虚假答案和无响应率上与之相当。由于CRAG的复杂性较高，Walk&Retrieve的性能略有下降，但仍表现出良好的鲁棒性。

参考文献：Walk&Retrieve: Simple Yet Effective Zero-shot Retrieval-Augmented Generation via Knowledge Graph Walks，https://arxiv.org/pdf/2505.16849v2