新方法让语言智能体边行动边预测,样本效率最高提升2倍

论文AI 评分 72/100arXiv cs.AI
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一篇 arXiv 论文提出让语言智能体的行动与预测能力共同演化。现有智能体强化学习只用最终标量奖励,中间步骤的监督信号大多被浪费;已有的价值目标或观测目标又难以构造。该方法在成功轨迹上训练策略骨干生成后续动作序列,并让每个动作在由前序历史预测时也受到监督,形成时序集成,推理时仍逐步行动、无额外开销。在 ALFWorld、ScienceWorld、WebShop、τ²-bench、AppWorld 五个基准上,其综合表现优于 GRPO 及带预测辅助目标的 RL 基线;在 ScienceWorld 上样本效率分别最高达 ECHO 的 1.9 倍、GRPO 的 2.0 倍,且仅用单一策略骨干,无需额外模型、单独预训练或推理开销。

全文梳理

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中间步骤监督为何难用

语言智能体的训练受长程 rollout 成本高所限。常见的智能体强化学习只从最终标量奖励学习,轨迹中间步骤的监督信息基本闲置。此前有工作尝试用价值目标估计每步成功概率,或用观测目标拟合环境响应,但两者都不易做好:价值目标对轨迹中每一步都来自同一个标量信号,区分度有限;观测目标如网页和终端日志冗长且噪声大,且只能覆盖向前一步。论文正是针对这两类目标的缺陷提出替代方案。

动作序列作为第三类目标

该方法引入第三类多步动作目标。在成功的同策略轨迹上,训练策略骨干根据每个历史生成其后的动作序列;同时,每个动作在由前序历史预测时也接受监督。这样形成一种时序集成,由共享骨干在训练中吸收,使行动与预测相互促进、共同演化。推理阶段策略仍是一步一步行动,因此不增加额外开销。整个过程只用单一策略骨干,不需要额外模型、单独预训练或推理期开销。

五个基准上的实测结果

论文在 ALFWorld、ScienceWorld、WebShop、τ²-bench 和 AppWorld 五个基准上评估。结果显示:在模拟环境中,其综合表现强于 GRPO 以及使用预测辅助目标的 RL 基线,同时在两个贴近真实应用的基准上整体表现也有提升;在 ScienceWorld 上,样本效率最高达到 ECHO 的 1.9 倍、GRPO 的 2.0 倍。这些增益是在单一策略骨干、无额外模型与推理开销的条件下取得的。代码库已公开。

为什么值得看

用动作序列预测替代难构造的价值/观测目标,给出可复用的智能体训练思路与实测增益。

智能体强化学习论文

信源1 家

  1. [1]arXiv cs.AI一手信源Co-Evolving Acting and Forecasting for Language Agents

关键事实

  • 论文提出在成功轨迹上训练策略骨干生成每个历史之后的动作序列,并让每个动作在由前序历史预测时也受监督,形成时序集成。[1]

  • 该方法在推理时仍逐步行动,不带来额外开销,也不需要额外模型或单独预训练。[1]

  • 在 ALFWorld、ScienceWorld、WebShop、τ²-bench、AppWorld 五个基准上,其综合表现优于 GRPO 和带预测辅助目标的 RL 基线。[1]

  • 在 ScienceWorld 上,样本效率最高达 ECHO 的 1.9 倍、GRPO 的 2.0 倍。[1]

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