論文の概要: Dynamically Adaptive Reasoning via LLM-Guided MCTS for Efficient and Context-Aware KGQA

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.00719v1
• Date: Fri, 01 Aug 2025 15:38:21 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-04 18:08:53.937669
• Title: Dynamically Adaptive Reasoning via LLM-Guided MCTS for Efficient and Context-Aware KGQA
• Title（参考訳）: LLM-Guided MCTSを用いたKGQAの動的適応推論
• Authors: Yingxu Wang, Shiqi Fan, Mengzhu Wang, Siwei Liu,
• Abstract要約: 本稿では,知識グラフ質問応答(KGQA)のための動的適応MCTSベースの推論(DAMR)を提案する。 DAMRはシンボリックサーチと適応経路評価を統合し,KGQAを効率よく認識する。 複数のKGQAベンチマークの実験では、DAMRは最先端の手法よりも大幅に優れていた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.765017336265049
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Knowledge Graph Question Answering (KGQA) aims to interpret natural language queries and perform structured reasoning over knowledge graphs by leveraging their relational and semantic structures to retrieve accurate answers. Recent KGQA methods primarily follow either retrieve-then-reason paradigm, relying on GNNs or heuristic rules for static paths extraction, or dynamic path generation strategies that use large language models (LLMs) with prompting to jointly perform retrieval and reasoning. However, the former suffers from limited adaptability due to static path extraction and lack of contextual refinement, while the latter incurs high computational costs and struggles with accurate path evaluation due to reliance on fixed scoring functions and extensive LLM calls. To address these issues, this paper proposes Dynamically Adaptive MCTS-based Reasoning (DAMR), a novel framework that integrates symbolic search with adaptive path evaluation for efficient and context-aware KGQA. DAMR employs a Monte Carlo Tree Search (MCTS) backbone guided by an LLM-based planner, which selects top-$k$ relevant relations at each step to reduce search space. To improve path evaluation accuracy, we introduce a lightweight Transformer-based scorer that performs context-aware plausibility estimation by jointly encoding the question and relation sequence through cross-attention, enabling the model to capture fine-grained semantic shifts during multi-hop reasoning. Furthermore, to alleviate the scarcity of high-quality supervision, DAMR incorporates a dynamic pseudo-path refinement mechanism that periodically generates training signals from partial paths explored during search, allowing the scorer to continuously adapt to the evolving distribution of reasoning trajectories. Extensive experiments on multiple KGQA benchmarks show that DAMR significantly outperforms state-of-the-art methods.
• Abstract（参考訳）: Knowledge Graph Question Answering (KGQA)は、自然言語クエリを解釈し、それらの関係構造と意味構造を利用して知識グラフ上の構造化推論を実行することを目的としている。 近年のKGQA手法は,GNNや静的パス抽出のヒューリスティックルール,あるいは大規模言語モデル (LLM) を用いた動的パス生成戦略に大きく依存している。 しかし、前者は静的な経路抽出と文脈改善の欠如により適応性の限界に悩まされ、後者は計算コストが高く、固定されたスコアリング関数や広範囲なLCM呼び出しに依存するため正確な経路評価に苦慮する。 そこで本研究では, 適応経路評価とシンボリック検索を統合した動的適応型MCTSベース推論(DAMR)を提案する。 DAMR は LLM ベースのプランナーによって導かれるモンテカルロ木探索 (MCTS) のバックボーンを採用しており、各ステップでk$ の関連性を選択して検索スペースを削減する。 経路評価の精度を向上させるために,クロスアテンションを通じて質問と関係列を共同で符号化することで,コンテキスト認識の妥当性評価を行う軽量なTransformerベースのスコアラを導入し,マルチホップ推論における細粒度セマンティックシフトを捉える。 さらに、高品質な監視の不足を軽減するため、DAMRは動的擬似パス改善機構を導入し、探索中に探索された部分経路からトレーニング信号を周期的に生成し、スコアラが推論軌道の進化する分布に継続的に適応できるようにする。 複数のKGQAベンチマークの大規模な実験により、DAMRは最先端の手法よりも大幅に優れていることが示された。

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