DeepSearch代表工作

介绍下今年以来深度搜索相关的一些论文~

Search-o1

Search-o1: Agentic Search-Enhanced Large Reasoning Models

https://github.com/sunnynexus/Search-o1

简述

• 背景
  LRM通常会有一个比较长的思考过程，生成很长的推理链，逐步地生成过程和最终答案。这种方式虽然提高了推理能力，但是常面临知识不足的问题，在推理链中产生不确定性，导致推理错误。论文中统计了不同方法生成的内容中“不确定性词”的频率，LRM和RAG中不确定性都很高。
• 动机
  虽然已经有RAG了，但检索到的文档通常篇幅较长且包含冗余信息，直接将其输入到LRM可能会干扰原有的推理连贯性，甚至引入噪声。且RAG是单次检索，不一定能够为LRM提供足够的信息。
• 方法
  提出了Search-o1，引入Agentic RAG机制和Reason-in-Documents模块来增强LRM的知识能力。使LRM在推理过程中动态地根据需要进检索。

方法

Search-o1的两个核心模块：

• Agentic RAG。和朴素的RAG不同，可以执行多次，引导模型在缺少相关知识时主动进行search。
• Reason-in-Documents。检索到的文档通常太长且冗余信息太多，模型也难以理解其中的内容。为了有效利用检索的的知识，在每次检索后会先分析检索到的文档，只把相关的信息放入推理链中。该模块是独立于模型的推理链的。

整体方法的框架如下图c所示：

1. 相比普通的推理，增加了search过，避免模型乱猜，这就是论文中的Reason with Agentic RAG。这一模块使模型在需要外部知识时进行search。
2. 在此基础上，增加了Reason-In-Documents，避免无用信息对推理过程的干扰，得到最终的Search-o1。

Search-o1的目标是为每个问题q生成一个全面的解决方案，包括逻辑推理链R和最终答案a，整个过程可以形式化为：

从实现来看，这两个模块都是通过prompt实现的：

• 模型生成时如果遇到不确定的知识点，则生成带查询的query，格式为<|begin_search_query|>query<|end_search_query|>。检测到该符号则提取query进行搜索。
• 简化搜索到的文档。通过一个单独的模块，以prompt的方式分析检索到的文档，提取关键信息，然后以<|begin_search_result|>提炼后的检索内容<|end_search_result|>将其拼接会主推理链中继续生成。

可以看出，整个流程主要还是通过prompt实现的，Search-o1的batch推理伪代码如下所示：