Can LLMs reason over extended multilingual contexts? Towards long-context evaluation beyond retrieval and haystacks

TL;DR

MLRBench评估LLM在多语言长文本推理中的表现,揭示资源差距。

cs.CL 🔴 高级 2025-04-17 6 次浏览
Amey Hengle Prasoon Bajpai Soham Dan Tanmoy Chakraborty
多语言 长文本推理 数据泄漏 多跳推理 开源

核心发现

方法论

MLRBench通过合成数据集评估LLM的多语言长文本推理能力,任务包括检索、多跳推理、聚合和认知推理。数据集涵盖七种语言,设计为平行、抗泄漏并可扩展至任意上下文长度。

关键结果

  • 实验显示高资源语言与低资源语言在多跳推理任务上的表现差距显著,LLM在多语言环境中有效利用不到30%的上下文长度。
  • 即使使用现成的检索增强生成技术,长文本问题仍未解决。
  • 对比检索与推理任务,发现现有基准可能高估了LLM的长文本推理能力。

研究意义

MLRBench为多语言长文本推理提供了更全面的评估框架,解决了现有基准的设计局限性,推动了多语言LLM的研究和应用。

技术贡献

MLRBench通过合成数据生成避免数据泄漏,任务设计涵盖多种推理能力,提供了更全面的LLM评估视角。

新颖性

首次提出针对多语言长文本推理的综合评估框架,突破了传统检索测试的局限性。

局限性

  • 低资源语言的表现仍需改进,尤其是在复杂推理任务中。
  • 现有模型在长文本推理任务中有效利用的上下文长度有限。

未来方向

未来研究可关注提高低资源语言的推理能力,探索新的数据生成和评估方法。

AI 总览摘要

现有的多语言长文本基准测试主要评估模型在冗余文本中定位特定信息的能力,但这种检索为中心的方法存在局限性。MLRBench通过合成数据集评估LLM的多语言长文本推理能力,任务包括检索、多跳推理、聚合和认知推理。实验显示高资源语言与低资源语言在多跳推理任务上的表现差距显著,LLM在多语言环境中有效利用不到30%的上下文长度。即使使用现成的检索增强生成技术,长文本问题仍未解决。MLRBench为多语言长文本推理提供了更全面的评估框架,解决了现有基准的设计局限性,推动了多语言LLM的研究和应用。

深度分析

研究背景

近年来,LLM在处理长输入序列方面取得了显著进展,尤其是在多语言环境中。然而,现有的评估框架主要集中在检索任务上,忽视了推理能力的评估。这导致了对模型能力的过高估计。

核心问题

现有的多语言长文本基准测试主要评估模型在冗余文本中定位特定信息的能力,但这种检索为中心的方法存在局限性,无法全面评估模型的推理能力。

核心创新

MLRBench通过合成数据集评估LLM的多语言长文本推理能力,任务包括检索、多跳推理、聚合和认知推理。数据集涵盖七种语言,设计为平行、抗泄漏并可扩展至任意上下文长度。

方法详解

  • �� 使用合成数据生成避免数据泄漏。
  • �� 任务设计涵盖多种推理能力。
  • �� 数据集可扩展至任意上下文长度。

实验设计

实验使用开放权重LLM进行,涵盖七种语言,评估任务包括检索、多跳推理、聚合和认知推理。结果显示高资源语言与低资源语言在多跳推理任务上的表现差距显著。

结果分析

实验结果揭示了高资源语言与低资源语言在多跳推理任务上的显著差距。LLM在多语言环境中有效利用不到30%的上下文长度。

应用场景

MLRBench可用于评估多语言LLM的长文本推理能力,推动多语言应用的发展。

局限与展望

低资源语言的表现仍需改进,尤其是在复杂推理任务中。现有模型在长文本推理任务中有效利用的上下文长度有限。

通俗解读 非专业人士也能看懂

想象你在一个图书馆里寻找一本书。现有的基准测试就像是让你在一堆书中找到特定的一本,而MLRBench则要求你在找到书后,理解书中的内容并进行推理。这就像不仅要找到一本书,还要理解书中的故事情节和角色关系。

简单解释 像给14岁少年讲一样

想象你在玩一个游戏,游戏里有很多关卡。现有的测试就像是让你找到通关的钥匙,而MLRBench则要求你不仅要找到钥匙,还要理解关卡里的故事和角色关系。这就像不仅要通关,还要理解游戏里的剧情!

术语表

多跳推理 (Multi-hop Inference)

需要结合多个信息片段进行推理的能力。

在MLRBench中用于评估LLM的推理能力。

数据泄漏 (Data Leakage)

模型在训练中看到评估数据导致的性能过高估计。

MLRBench通过合成数据生成避免数据泄漏。

检索增强生成 (Retrieval Augmented Generation)

结合检索和生成技术以提高模型性能的方法。

用于部分缓解长文本问题,但未能完全解决。

认知推理 (Epistemic Reasoning)

识别不确定性或不完整知识并适当回应的能力。

MLRBench中用于评估LLM的推理能力。

开源 (Open-source)

公开发布的代码和数据集以供研究使用。

MLRBench开源以支持未来研究。

开放问题 这项研究留下的未解疑问

  • 1 如何提高低资源语言的推理能力仍是一个开放问题。
  • 2 现有模型在长文本推理任务中有效利用的上下文长度有限。

应用场景

近期应用

多语言LLM评估

MLRBench可用于评估多语言LLM的长文本推理能力。

远期愿景

跨语言应用

推动多语言应用的发展,解决语言资源不平衡问题。

原文摘要

Existing multilingual long-context benchmarks, often based on the popular needle-in-a-haystack test, primarily evaluate a model's ability to locate specific information buried within irrelevant texts. However, such a retrieval-centric approach is myopic and inherently limited, as successful recall alone does not indicate a model's capacity to reason over extended contexts. Moreover, these benchmarks are susceptible to data leakage, short-circuiting, and risk making the evaluation a priori identifiable. To address these limitations, we introduce MLRBench, a new synthetic benchmark for multilingual long-context reasoning. Unlike existing benchmarks, MLRBench goes beyond surface-level retrieval by including tasks that assess multi-hop inference, aggregation, and epistemic reasoning. Spanning seven languages, MLRBench is designed to be parallel, resistant to leakage, and scalable to arbitrary context lengths. Our extensive experiments with an open-weight large language model (LLM) reveal a pronounced gap between high- and low-resource languages, particularly for tasks requiring the model to aggregate multiple facts or predict the absence of information. We also find that, in multilingual settings, LLMs effectively utilize less than 30% of their claimed context length. Although off-the-shelf Retrieval Augmented Generation helps alleviate this to a certain extent, it does not solve the long-context problem. We open-source MLRBench to enable future research in improved evaluation and training of multilingual LLMs.

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