Locate, Judge, Read: Role-Specialized Tool Agents over a Knowledge-Point Index for Open-Domain Multimodal Document QA
定位、判断、阅读:基于知识点索引的角色专用工具智能体用于开放域多模态文档问答
🧭 角色分工的多 Agent 文档 QA
Metask Lab
按任务拆分搜索与阅读智能体、代码强制第二跳,在三个文档 QA 基准上显著超越现有系统
📌 工作参考价值
- 搜索与阅读工具物理隔离:在电商商品库/文档客服 Agent 中,可把「找商品/找片段」和「读详情/规格」拆成两个 agent,Reader 不挂搜索工具,避免模型无限搜而不读;论文显示单 agent 全工具且双倍轮数反而低 1.9 F1。
- 类型化证据池:多模态业务里图片/表格在文本排序中分数低容易被淘汰;建议按 text/image/table/example 分池并各自设 cap,每次搜索保护 top-K,合并所有搜索的排名,这能显著保住图表证据。
- 代码级桥接判断:不要靠模型自己发现缺少第二跳文档;在检索后加一个固定 prompt 检查是否覆盖所有 hop,缺失则定向补搜 1-2 次。在 MultiHop-RAG 上这是最大单项提升来源,「all evidence found」从 50.6% 升到 65.1%。
- 轮次预算观察:4+4 后基本平台,延迟主要随模型调用数而非语料规模增长;工程上可设 Locator/Reader 为 cap 上界,让模型提前停,保证首 token 快。对需要多跳属性补全的推荐解释/导购 Agent 有直接可复制性。
动机:开放域多模态文档问答既要从数千 PDF 中定位证据,又要深度阅读表格/图片;单智能体手握所有工具时会偏好继续搜索而非阅读,因为搜索有即时新结果,阅读没有。KnowForge 主张设计单元是“任务”而非“轮次”。
方法关键点:
- 离线构建混合检索索引:文档转 Markdown 并切分为 text/image/table/example 片段,图片表格由 VLM 生成描述,抽取原子知识点和类型化关系,BM25+稠密检索融合。
- Locator:仅能搜索/枚举,最多 L 轮,物理隔离阅读工具。
- Bridge judge:代码调度,Locator 停止后检查是否覆盖所有 hop;缺失则执行 1-2 次定向补搜,强制第二跳。
- Typed evidence pool:合并所有搜索排名,30K token 上限,按图片 3K/表格 3K/示例 2K 分池,避免文本把图表挤出。
- Deep Reader:仅能阅读(fragment_context/read_media/media_context),最多 R 轮,无搜索工具。
- Synthesizer + format checker 输出基准规定格式。
关键实验:在 M3DocVQA 全量(2441 问/3368 PDF)上 F1 47.5,比 M3DocRAG 36.5 高 11.0,比同索引基线 40.4 高 7.1;换 DeepSeek-V4-Flash 达 53.5。MultiHop-RAG accuracy 73.5,超过 GraphRAG 71.2 与 GPT-4 baseline 56.0。MMLongBench-Doc 上同样 3B active 模型从 34.8 提到 47.0,比肩 GPT-4o 读页图 46.3。消融:Deep Reader 在三个语料分别值 3.8/9.8/0,跟着视觉证据比例走;单智能体全工具且双倍轮数反而低 1.9;混合检索 +2.5,图扩展中性;轮数在 4+4 出现台阶后平台。
最值得记住:文档 QA Agent 的单元应是 job 而非 round;用物理不相交的工具集把“找”和“读”分开,并用代码强制补跳,才能让模型真正读图表而不是继续搜。