Personalisierte Informationsbeschaffung durch graphbasierte Ansätze für Sprachmodelle

Personalisierte, graphbasierte Informationsbeschaffung für große Sprachmodelle

Große Sprachmodelle (LLMs) haben in den letzten Jahren enorme Fortschritte gemacht und finden Anwendung in verschiedensten Bereichen, von der Textgenerierung über die Übersetzung bis hin zur Beantwortung von Fragen. Ein wichtiger Aspekt für die Verbesserung der Benutzererfahrung ist die Fähigkeit der LLMs, personalisierte und kontextsensitive Antworten zu liefern. Bisherige Personalisierungsansätze stützen sich jedoch häufig ausschließlich auf die Benutzerhistorie, um die Eingabeaufforderung (Prompt) zu erweitern. Dies schränkt ihre Effektivität bei der Generierung maßgeschneiderter Ausgaben ein, insbesondere in sogenannten "Cold-Start"-Szenarien mit spärlichen Daten.

Ein vielversprechender Ansatz zur Lösung dieser Herausforderungen ist die Verwendung von graphbasierten Strukturen. Graphen ermöglichen die Darstellung von komplexen Beziehungen zwischen verschiedenen Informationseinheiten und bieten somit ein reichhaltigeres Kontextverständnis. In diesem Zusammenhang gewinnen personalisierte, graphbasierte Retrieval-Augmented Generation (RAG) Frameworks an Bedeutung. Diese Frameworks nutzen benutzerzentrierte Wissensgraphen, um die Personalisierung zu verbessern. Durch die Integration strukturierten Benutzerwissens in den Retrieval-Prozess und die Erweiterung der Prompts mit benutzerrelevantem Kontext wird das Kontextverständnis und die Ausgabequalität der LLMs verbessert.

Ein Beispiel für ein solches Framework ist PGraphRAG (Personalized Graph-based Retrieval-Augmented Generation). PGraphRAG nutzt die Vorteile von Wissensgraphen, um personalisierte Antworten zu generieren. Dabei wird das Benutzerprofil in Form eines Graphen dargestellt, der Informationen über Interessen, Präferenzen und bisherige Interaktionen enthält. Bei einer Anfrage des Benutzers durchsucht PGraphRAG den Wissensgraphen nach relevanten Informationen und integriert diese in den Prompt für das LLM. Dadurch erhält das LLM einen umfassenderen Kontext und kann eine personalisierte Antwort generieren, die den spezifischen Bedürfnissen des Benutzers entspricht.

Die Evaluation von personalisierten Textgenerierungsaufgaben stellt eine Herausforderung dar, insbesondere in realistischen Szenarien mit spärlichen Benutzerdaten. Um diese Herausforderung zu adressieren, wurden spezielle Benchmarks entwickelt, die die Bewertung von Personalisierungsmethoden in solchen Szenarien ermöglichen. Ein Beispiel hierfür ist der Personalized Graph-based Benchmark for Text Generation. Dieser Benchmark umfasst verschiedene Aufgaben und Datensätze, die die Leistungsfähigkeit von Personalisierungsmethoden in realistischen Szenarien mit spärlichen Daten überprüfen.

Experimentelle Ergebnisse zeigen, dass graphbasierte Retrieval-Methoden wie PGraphRAG bestehende Personalisierungsmethoden in verschiedenen Aufgaben übertreffen. Dies verdeutlicht das Potenzial von graphbasierten Ansätzen für die Personalisierung von LLMs. Die Integration von Wissensgraphen in den Retrieval-Prozess ermöglicht es, den Kontext der Anfrage besser zu verstehen und relevantere Informationen für die Generierung personalisierter Antworten bereitzustellen. Insbesondere in Szenarien mit spärlichen Benutzerdaten bieten graphbasierte Methoden einen Vorteil, da sie die Personalisierung durch die Nutzung von strukturiertem Wissen verbessern können.

Die Entwicklung von personalisierten, graphbasierten Retrieval-Methoden ist ein aktives Forschungsgebiet mit vielversprechendem Potenzial für die Zukunft von LLMs. Durch die Kombination von Wissensgraphen und LLMs können personalisierte und kontextsensitive Antworten generiert werden, die die Benutzererfahrung deutlich verbessern. Die Forschung in diesem Bereich konzentriert sich unter anderem auf die Entwicklung effizienterer Retrieval-Algorithmen, die Skalierbarkeit auf große Wissensgraphen und die Integration von verschiedenen Datenquellen in den Wissensgraphen.

Bibliographie https://www.arxiv.org/abs/2501.02157 https://huggingface.co/papers/2501.02157 https://arxiv.org/pdf/2501.02157 https://huggingface.co/papers https://github.com/Graph-COM/SubgraphRAG https://paperreading.club/page?id=276972 https://openreview.net/forum?id=zpLcZ2AyDK https://www.researchgate.net/publication/385317484_Simple_is_Effective_The_Roles_of_Graphs_and_Large_Language_Models_in_Knowledge-Graph-Based_Retrieval-Augmented_Generation https://bohrium.dp.tech/paper/arxiv/2410.20724 https://asmedigitalcollection.asme.org/computingengineering/article/doi/10.1115/1.4067389/1210337/Integrating-Graph-Retrieval-Augmented-Generation