o1推理扩展的风吹到了RAG，性能飙升58.9%！

DRAG与IterDRAG的对比。IterDRAG将输入查询分解为子查询并回答它们，以提高最终答案的准确性。在测试时，IterDRAG通过多个推理步骤来扩展计算，分解复杂查询并检索文档。

• 示范基础RAG（DRAG）：DRAG利用上下文学习，通过直接从扩展的输入上下文中生成答案来利用LLMs的长上下文能力。DRAG在输入提示中整合了文档和上下文示例，使得模型能够在单次推理请求中生成对输入查询的答案。
• 迭代示范基础RAG（IterDRAG）：为了处理复杂的多跳查询，IterDRAG通过将查询分解为更简单的子查询来处理。对于每个子查询，执行检索以收集额外的上下文信息，然后用于生成中间答案。在所有子查询解决后，检索到的上下文、子查询及其答案被组合以合成最终答案。

接下来重点研究揭示RAG性能与推理计算规模之间的关系，并尝试预测在不同计算约束下达到最佳性能的推理参数配置。

固定预算下的最佳性能：

对于固定的有效上下文长度预算，通过枚举不同的推理参数配置（如检索文档的数量、上下文示例的数量、生成迭代的次数）来找到最优平均指标。

最优配置的具体示例：

• 在某个特定的最大有效上下文长度限制下，选择一个特定的文档数量，比如100篇文档。 

• 确定在输入提示中使用多少个上下文示例，例如20个示例。

• 对于IterDRAG，可能决定在最终生成答案之前进行最多5次的迭代。

RAG性能随文档数量和上下文示例的变化而变化。（a）报告了跨数据集的平均指标值，而在（b）和（c）中，每条线代表在逐渐增加文档/示例的一致配置下的标准化性能。

整体性能：

通过扩展最大有效上下文长度，DRAG和IterDRAG的性能一致地提升，表明增加计算预算对RAG性能是有益的。

特别地，IterDRAG在更长的有效上下文长度下（例如超过128k tokens）展现了比DRAG更有效的扩展。

不同方法在不同最大有效上下文长度 LmaxLmax（即所有迭代中的输入token总数）下的最佳性能。ZS QA和MS QA分别指one shot QA和many shot QA。对于不随 LmaxLmax 增加而进一步扩展的方法。将每个 LmaxLmax 的最佳结果加粗显示。

RAG的推理扩展法则：

通过分析不同有效上下文长度下的性能变化，提出了RAG性能随着推理计算规模的增加而近乎线性提升的观察结果，这被称为RAG的推理扩展法则。

1. 线性关系： RAG性能随着推理计算规模的增加而近乎线性提升，这种关系被称为RAG的推理扩展法则。

2. IterDRAG的扩展性： 对于超过10^5个token的上下文长度，IterDRAG通过交替检索和迭代生成继续有效扩展。

3. 性能增益递减： 当有效上下文长度超过1M个token时，最优性能的增益逐渐减少，这可能归因于长上下文建模的局限性。

使用不同方法评估Gemini 1.5 Flash的准确率：零-shot QA、多-shot QA、RAG（带有最佳数量的文档）、DRAG和IterDRAG在基准QA数据集上的表现。通过扩展推理计算（最多5M个token），DRAG持续优于基线，而IterDRAG通过交错检索和迭代生成改进了DRAG。

https://arxiv.org/pdf/2410.04343Inference Scaling for Long-Context Retrieval Augmented GenerationGoogle DeepMind