검색 모델 성능 향상을 위한 Hard Negative 추출 및 False Negative 문제 완화 방법

Improving Dense Retrieval Performance by Extracting Hard Negative and Mitigating False Negative Problem

신경망 기반의 검색 모델이 활발히 연구됨에 따라 효과적인 대조학습을 위한 다양한 네거티브 샘플링 방법이 제안되고 있다. 대표적으로, ANN전략은 하드 네거티브 샘플링 방법으로 질문에 대해 검색된 후보 문서들 중에서 정답 문서를 제외한 상위 후보 문서를 네거티브로 사용하여 검색 모델의 성능을 효과적으로 개선시킨다. 하지만 질문에 부착된 정답 문서를 통해 후보 문서를 네거티브로 구분하기 때문에 실제로 정답을 유추할 수 있는 후보 문서임에도 불구하고 네거티브로 분류되어 대조학습을 진행할 수 있다는 문제점이 있다. 이러한 가짜 네거티브 문제(False Negative Problem)는 학습과정에서 검색 모델을 혼란스럽게 하며 성능을 감소시킨다. 본 논문에서는 False Negative Problem를 분석하고 이를 완화시키기 위해 가짜 네거티브 분류기(False Negative Classifier)를 소개한다. 실험은 오픈 도메인 질의 응답 데이터셋인 Natural Question에서 진행되었으며 실제 False Negative를 확인하고 이를 판별하여 기존 성능보다 더 높은 성능을 얻을 수 있음을 보여준다.