빈 서가인가, 잃어버린 열쇠인가? 회상은 매개변수적 사실성의 병목이다
LLM의 사실 오류는 사실을 학습하지 못해서라기보다, 이미 저장한 사실을 필요할 때 꺼내지 못해서 발생하는 경우가 많다. Google Research는 이를 측정하는 ‘지식 프로파일링’과 WikiProfile 벤치마크를 제안했으며, 최신 모델에서는 지식 습득보다 지식 활용과 회상이 사실성의 병목이라고 결론 내린다. 따라서 모델 규모 확대만으로는 한계가 있고, 저장된 지식을 안정적으로 회수하도록 하는 후처리·추론 기법이 중요해진다. ## 인코딩과 회상을 구분해야 하는 이유 - 일반적인 정확도 지표는 모델이 사실을 아예 학습하지 못한 경우와, 학습했지만 답변하지 못한 경우를 구분하지 않는다. - 두 실패의 원인은 다르다. - **인코딩 실패**: 사실이 모델 파라미터에 충분히 표현되지 않음 → 모델 규모 확대나 학습 데이터 보강이 필요하다. - **회상 실패**: 사실은 저장되어 있지만 외부 단서 없이 검색·활용하지 못함 → 후처리 학습이나 추론 시점 기법으로 개선할 가능성이 있다. - 글에서는 다음과 같이 개념을 구분한다. - **인코딩**: 사전학습 당시와 유사한 문맥에서 사실을 재현할 수 있는 능력 - **지식**: 표현이 달라지거나 질문 방향이 바뀌어도 사실에 답하는 능력 - **회상**: 인코딩된 사실을 별도 외부 단서 없이 꺼내는 능력 - **인식**: 여러 선택지 중 올바른 사실을 식별하는 능력 ## 지식 프로파일링과 다섯 가지 사실 상태 - 분석 단위를 개별 질문이 아니라 **사실 자체**로 바꾼다. - 각 사실을 다음 다섯 가지 상태로 분류한다. - 인코딩 실패 - 회상 실패 - 직접 회상 - 사고를 거친 회상 - 인코딩 없이 추론 - ‘사고를 거친 회상’은 중간 계산이나 다단계 추론을 유도해야만 답할 수 있는 경우다. - ‘인코딩 없이 추론’은 해당 사실 자체는 저장되지 않았더라도, 다른 사실들을 조합하거나 추측해 정답에 도달하는 경우를 뜻한다. ## WikiProfile 벤치마크 구성 - Wikipedia에서 추출한 2,150개의 사실을 대상으로 한다. - 사실은 문서에 먼저 등장하는 주체와 객체의 순서쌍으로 정의된다. - 각 사실에는 총 10개의 과제가 연결된다. - 인코딩 측정 2개 - 지식 평가 4개 - 인식 평가용 객관식 문제 4개 - 질문은 직접 질문과 역방향 질문을 모두 포함한다. - 예: “B는 무엇인가?”와 “A는 무엇인가?” - 질문 생성 후 정제·검색 기반 필터링·수작업 검증을 거쳐 모호하거나 정답이 여러 개인 사례를 제거했다. - 13개 LLM을 사고 기능 활성화 여부에 따라 평가했으며, 모델·사실·과제별로 8개 응답을 샘플링해 약 450만 개의 응답을 자동 평가했다. ## 최신 LLM의 병목은 인코딩이 아니라 회상 - Gemini 2.5 Pro, Gemini 3 계열, GPT-5 같은 프런티어 모델은 사실 인코딩률이 거의 포화 상태다. - Gemini 3 Pro와 GPT-5는 약 **95~98%의 사실을 인코딩**하고 있다. - 그러나 사고 없이 직접 회상하는 데는 여전히 **26~34%의 사실에서 실패**한다. - 사고를 허용해도 **11~12%의 사실은 여전히 회상하지 못한다.** - 모델 규모를 키우면 인코딩 실패는 크게 줄지만, 회상 실패는 상당 부분 남는다. - 즉, 스케일링은 모델이 “무엇을 저장하는가”는 개선하지만, “저장된 것을 얼마나 안정적으로 꺼내는가”는 상대적으로 덜 개선한다. ## 회상이 어려워지는 조건 - 회상 능력은 사실을 학습할 때의 조건과 밀접하게 연결된다. - 질문의 표현, 문맥, 정보의 배열 순서가 학습 당시와 달라지면 사실이 저장되어 있어도 접근하기 어려워질 수 있다. - 이는 모델의 지식 부족이라기보다, 저장된 지식에 연결되는 단서가 충분히 활성화되지 않는 문제로 해석할 수 있다. ## 희귀 사실과 롱테일 지식 - 기존 연구는 모델이 희귀한 사실에 약한 이유를 주로 모델 용량 부족으로 설명했다. - 이 연구에서는 희귀 사실도 인기 있는 사실과 비슷한 수준으로 인코딩되는 경우가 많다고 본다. - 인기 있는 사실과 희귀한 사실의 인코딩률 차이는 비교적 작지만, 회상률 차이는 더 크게 나타난다. - 따라서 롱테일 사실의 문제는 “모델이 전혀 저장하지 않았다”기보다 “저장했지만 적절한 상황에서 꺼내지 못한다”는 관점으로 재해석할 수 있다. ## 실용적인 결론 - 사실성 개선을 위해 단순히 모델 크기와 학습 데이터만 늘리는 전략에는 한계가 있다. - 저장된 지식을 다양한 표현과 질문 방향에서 안정적으로 회수하도록 하는 후처리 학습, 프롬프트 설계, 사고 유도 기법을 함께 개발해야 한다. - 모델 평가에서도 단일 정답률보다 인코딩·직접 회상·사고 기반 회상·인식 능력을 분리해 측정하는 것이 바람직하다.
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