Graph Retrieval-Augmented Generation (GraphRAG) has been successfully applied in various knowledge-intensive question answering tasks by organizing external knowledge into structured graphs of entities and relations. It enables large language models (LLMs) to perform complex reasoning beyond text-chunk retrieval. Recent works have employed reinforcement learning (RL) to train agentic GraphRAG frameworks that perform iterative interactions between LLMs and knowledge graphs. However, existing RL-based frameworks such as Graph-R1 suffer from two key limitations: (1) they primarily depend on semantic similarity for retrieval, often overlooking the underlying graph structure, and (2) they rely on sparse, outcome-level rewards, failing to capture the quality of intermediate retrieval steps and their dependencies. To address these limitations, we propose ProGraph-R1, a progress-aware agentic framework for graph-based retrieval and multi-step reasoning. ProGraph-R1 introduces a structure-aware hypergraph retrieval mechanism that jointly considers semantic relevance and graph connectivity, encouraging coherent traversal along multi-hop reasoning paths. We also design a progress-based step-wise policy optimization, which provides dense learning signals by modulating advantages according to intermediate reasoning progress within a graph, rather than relying solely on final outcomes. Experiments on multi-hop question answering benchmarks demonstrate that ProGraph-R1 consistently improves reasoning accuracy and generation quality over existing GraphRAG methods.


翻译:图检索增强生成(GraphRAG)通过将外部知识组织为结构化的实体关系图,已成功应用于多种知识密集型问答任务。它使得大语言模型(LLM)能够执行超越文本块检索的复杂推理。近期研究采用强化学习(RL)来训练智能化的GraphRAG框架,实现LLM与知识图谱之间的迭代交互。然而,现有的基于RL的框架(如Graph-R1)存在两个关键局限:(1)其检索主要依赖语义相似性,常常忽略底层的图结构;(2)它们依赖于稀疏的结果级奖励,未能捕捉中间检索步骤的质量及其依赖关系。为解决这些局限,我们提出了ProGraph-R1,一个用于基于图的检索与多步推理的进度感知智能化框架。ProGraph-R1引入了一种结构感知的超图检索机制,该机制同时考虑语义相关性与图连通性,鼓励沿多跳推理路径进行连贯遍历。我们还设计了一种基于进度的逐步策略优化方法,该方法通过根据图内的中间推理进度调整优势值来提供密集的学习信号,而非仅依赖最终结果。在多跳问答基准上的实验表明,ProGraph-R1在推理准确性和生成质量上持续优于现有的GraphRAG方法。

0
下载
关闭预览

相关内容

【新书】Essential GraphRAG: 知识图谱增强的RAG
专知会员服务
32+阅读 · 2025年7月17日
【SIGIR2025教程】动态与参数化检索增强生成
专知会员服务
16+阅读 · 2025年7月14日
检索增强生成(RAG)与推理的协同作用:一项系统综述
专知会员服务
15+阅读 · 2025年4月27日
定制化大型语言模型的图检索增强生成综述
专知会员服务
37+阅读 · 2025年1月28日
图增强生成(GraphRAG)
专知会员服务
34+阅读 · 2025年1月4日
图检索增强生成研究进展
专知会员服务
36+阅读 · 2024年11月5日
微软最新《检索增强生成(RAG)》综述
专知会员服务
56+阅读 · 2024年9月24日
综述| 当图神经网络遇上强化学习
图与推荐
35+阅读 · 2022年7月1日
当深度强化学习遇见图神经网络
专知
227+阅读 · 2019年10月21日
AmpliGraph:知识图谱表示学习工具包
专知
40+阅读 · 2019年4月6日
强化学习与文本生成
微信AI
41+阅读 · 2019年4月4日
【强化学习】强化学习+深度学习=人工智能
产业智能官
55+阅读 · 2017年8月11日
国家自然科学基金
42+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
39+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关VIP内容
【新书】Essential GraphRAG: 知识图谱增强的RAG
专知会员服务
32+阅读 · 2025年7月17日
【SIGIR2025教程】动态与参数化检索增强生成
专知会员服务
16+阅读 · 2025年7月14日
检索增强生成(RAG)与推理的协同作用:一项系统综述
专知会员服务
15+阅读 · 2025年4月27日
定制化大型语言模型的图检索增强生成综述
专知会员服务
37+阅读 · 2025年1月28日
图增强生成(GraphRAG)
专知会员服务
34+阅读 · 2025年1月4日
图检索增强生成研究进展
专知会员服务
36+阅读 · 2024年11月5日
微软最新《检索增强生成(RAG)》综述
专知会员服务
56+阅读 · 2024年9月24日
相关基金
国家自然科学基金
42+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
39+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员