北大论文，关于使用模型进行query扩展，提升召回率。并且合理解决模型的幻觉问题。

论文地址：SYNERGISTIC INTERPLAY BETWEEN SEARCH AND LARGE LANGUAGE MODELS FOR INFORMATION RETRIEVAL

一、论文的核心思想

如何有效的丰富扩展query，是一个提升召回率的关键问题。在大模型时代到来后，大家都开始使用LLM来扩展query。尽管LLM具有显著的文本生成能力，但它也容易产生幻觉，仍然难以代表其训练语料库中包含的完整的长尾知识。

在北大的论文中，介绍了通过检索和大模型的结果，提升召回率的方法。论文提出：为了缓解上述模型的幻觉问题，方案是由原始query检索到的文档D，将D提供给模型，作为辅助材料，再让模型生成新的query。先进行一次普通检索，召回数据有可能帮助llm做出更好的预测。相比较由原始query生成假设性回答，是一个不一样的思路。在论文中，看到此方法提示了15%的top10的召回率（但是我个人认为这样做也有问题，如果在第一次召回的文档和query的内容不相关怎么？）

二、如何使用LLM来扩展query

论文中的流程图如下图所示，其中红框的部分是我标记的，我个人认为这部分是不执行的。否则和论文中描述的思路就不一样了。应该是先拿原始query做召回（可以做BM25召回和稀疏向量的召回），然后只取top1的结果，送给模型，让模型基于召回的内容，以及原始query重新生成一个query，然后再用新生成的query再执行一次普通查询。最后将结果给召回。

 为此，我去看了源代码（源码地址：https://github.com/Cyril-JZ/InteR/blob/master/main.py）。的确和上述的图的流程是一样的。它第一次就拿着query，去生成一个假设性回答。

Prompt是这样构建的：

Please write a passage to answer the question\nQuestion: {}\nPassage:

 也就是走了红框的逻辑，之后拿着模型的输出结果，去执行Bm25的查询。

上述提到过，把搜索召回的结果，作为依据，来让模型重新生成假设性回答。在如下的prompt中，query就是原始的query，passage就是第一次query召回的内容。

Give a question {query} and its possible answering passages {passages}
Please write a correct answering passage:

然后再拿着模型生成的query去做BM25检索。召回的结果作为最终的响应结果，结束整个流程

三、细节问题

在论文中，GTP模型下，第一次BM25召回top15。Vicuna-33B-v1.3模型下，召回top5。对于召回的数据，只取256个token。并且让模型输出的结果的最大token数为256。

论文中，还讨论的循环迭代的次数。最终的结果和上图一样。循环两次效果是最好的。也就是过两次模型，做两次检索。

论文中还讨论了召回是使用Bm25稀疏召回还是稠密向量召回，稠密向量召回的方式，效果会更好一些。虽然稠密向量召回效果更好，但是还是要考虑到效率的问题。组中均采用BM25 的召回。

四、效果如何

在论文中对比了开源的LLM  Vicuna-33B-v1.3，已经chatGPT的 Vicuna-33B-v1.3。论文中的效果相比较BM25，还是有非常明显的提升效果。基本上大于15%，其中开源的模型和chatGPT相差不大。

 

 测试数据说明

采用了广泛使用的网络搜索查询集TREC深度学习2019（DL‘19）（克拉斯维尔等人，2020）和TREC深度学习2020（DL’20）（克拉斯维尔等人，2021），它们基于MS-MARCO（Bajaj等人，2016）。此外，我们还使用了来自BEIR基准（Thakur等人，2021）的6个不同的低资源检索数据集，符合（高等人，2023），包括SciFact（事实核查）、ArguAna（参数检索）、TREC-covid（生物医学IR）、FiQA（财务问题回答）、DBPedia（实体检索）和TREC-NEWS（新闻检索）。值得指出的是，我们没有使用任何训练查询-文档对，因为我们在零镜头设置中进行检索，并在这些测试集上直接评估我们提出的方法。与之前的工作一致，我们报告了TREC DL‘19和DL’20数据的MAP、nDCG@10和Recall@1000（R@1k），并且在BEIR基准测试中的所有数据集都使用了nDCG@10。