Audio-026, Stream RAG: Instant and Accurate Spoken Dialogue Systems with Streaming Tool Usage, ICML 2026
Abstract 종단 간 음성 입력–음성 출력 대화 시스템은 기존의 ASR–LLM–TTS 파이프라인을 대체할 수 있는 강력한 대안으로 부상하고 있으며, 훨씬 낮은 지연 시간으로 더욱 자연스럽고 표현력 있는 응답을 생성한다. 그러나 이러한 시스템은 사실적 근거가 제한되어 있어 여전히 환각에 취약하다. 텍스트 기반 대화 시스템에서는 웹 검색이나 지식 그래프 API와 같은 도구를 통합하여 이러한 문제를 해결하고 있지만, 본 연구에서는 도구 사용을 음성 입력–음성 출력 시스템에 직접 확장하는 최초의 접근법을 제안한다. 도구 통합의 핵심적인 문제는 응답 지연 시간을 크게 증가시켜 자연스러운 대화 흐름을 방해한다는 점이다. 이를 완화하기 위해, 사용자가 발화를 마치기 전부터 사용자 음성과 병렬로 도구 질의를 예측함으로써 사용자가 체감하는 지연 시간을 줄이는 새로운 프레임워크인 스트리밍 검색 증강 생성(Streaming Retrieval-Augmented Generation, Streaming RAG) 을 제안한다. 구체적으로, 진행 중인 사용자 발화에서 언제 도구를 호출해야 하는지를 모델이 학습하도록 하고, 오디오 질의와 검색된 텍스트 결과를 결합한 음성 요약을 생성하도록 하는 사후 학습 파이프라인을 개발한다. 이를 통해 정확성과 응답성을 동시에 향상시킨다. 제안 방법을 평가하기 위해, 공개된 CRAG 데이터셋의 질의를 음성 형태로 변환하여 구축한 벤치마크인 AudioCRAG 를 제시한다. 실험 결과, 제안하는 Streaming RAG 접근법은 질의응답 정확도를 상대적으로 최대 200% 향상시켰으며, 절대 정확도는 11.1%에서 34.2%로 증가하였다. 또한 도구 사용 지연 시간을 20% 감소시켜 사용자 경험을 더욱 향상시켰다. 중요한 점은 제안하는 Streaming RAG가 입력 모달리티에 독립적이어서 타이핑 입력에도 동일하게 적용될 수 있다는 것이다. 이는 더욱 에이전트적이고 실시간으로 동작하는 AI 어시스턴트로 나아가는 기반을 제공한다. 1 서론 음성 대화 시스템...