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研究方向

Agent

让模型解释一个报错,和让它打开项目、定位文件、修改代码、运行测试,是两种不同的任务。后者需要持续观察环境,决定下一步动作,并判断事情有没有做完。Agent 研究里很多问题就发生在这个过程里。

模型可以调用搜索、代码执行和浏览器等工具,也可以和其他 Agent 协作。任务怎样拆分,哪些信息需要记住,工具如何接入,以及怎样利用交互数据训练模型,都有各自的研究问题。

研究主题
  • 决策与协作:规划、工具选择、记忆和多 Agent 组织。
  • 数据与训练:交互轨迹、奖励和策略优化。
  • 环境与系统:任务定义、工具接口、执行框架与评测。
一次任务中的工具调用
  1. 01任务输入
  2. 02生成计划
  3. 03调用工具与观察
  4. 04整理回答

发展路线与代表工作

  1. 2023

    ReAct:把思考、行动和观察接成循环

    模型根据当前信息选择动作,工具与环境返回的结果参与后续推理。

  2. 2023

    Toolformer:学习什么时候调用工具

    生成、执行并筛选候选工具调用,将工具使用纳入语言模型的训练数据。

  3. 2023

    Reflexion:让下一次尝试利用失败反馈

    将环境反馈整理为文字记忆,供后续尝试使用;改进发生在上下文层面。

  4. 2024

    从 SWE-bench 到 SWE-agent:在真实仓库里完成任务

    SWE-bench 用真实 issue 与测试评价修改;2024 年的 SWE-agent 和 OpenHands 进一步探索文件编辑、命令执行、浏览器和沙箱怎样支撑完整任务。

  5. 2025

    把工具使用放进训练

    Search-R1 把搜索接入多轮强化学习,Agent Lightning 把执行记录与训练连接起来。模型在任务反馈中学习动作选择,研究也随之深入到轨迹数据、奖励和信用分配。

  6. 2025

    编程 Agent 进入日常开发

    Claude Code、Codex 等工具把读仓库、改文件和运行测试接成持续执行的过程。模型能力与执行框架一起改进,上下文组织、工具接口和任务验证成为实际开发中的关键环节。

  7. 2026

    持续协作、个人记忆与科研工作流

    Muse、Dots 等个人 Agent 连接云端计算机与日常应用,Hermes 探索跨会话记忆与技能积累,ARIS 将执行与复审接入科研流程。

关键概念

工具调用
模型输出工具名称和参数,外部程序执行后返回结果。
执行轨迹 / Trajectory
一次任务中的观察、动作、工具返回与结果序列。
上下文与记忆
上下文是模型当次可见的信息;记忆是跨步骤或跨尝试保存的内容,需要被取回才会影响当次决策。
Scaffold / 执行框架
围绕模型的程序:管理工具、提示、循环、终止条件和反馈。同一模型换一套框架,表现可能不同。

推理、行动与工具

ReAct 将推理与行动交替组织起来,搜索等工具返回的信息又参与下一步决策。语言模型与环境的交互由此形成一个持续的过程。

工具接口决定模型能够执行什么操作、得到什么信息。规划涉及任务分解与动作选择,记忆保存经历、知识或技能,上下文组织则决定哪些信息参与当前决策。Reflexion 将反馈写成文字记忆,Voyager 在 Minecraft 中建立可复用的代码技能库。

多 Agent 系统(MAS)

多个 Agent 可以承担不同角色、共享信息和协调任务。通信方式、共享上下文、任务分工与组织结构,会影响协作的过程与成本。群体中的记忆和互动还会形成信息传播与社会关系。

AutoGen 用可配置的角色与对话流程组织协作;Generative Agents 将记忆、规划与反思用于小镇中的角色,展示日常活动、聚会邀请和角色之间的信息传播。

交互数据与策略训练

Agent 的训练样本包含观察、动作、工具返回和任务结果。任务的选择、轨迹的筛选、数据配比与训练目标,影响模型学到的工具使用和决策方式。Toolformer 生成、执行并筛选候选工具调用;AgentTuning 将 AgentInstruct 交互轨迹与通用指令混合训练。

强化学习进一步利用任务反馈优化策略。多步交互中的最终结果可能依赖较早的一次搜索或工具选择,奖励分配、探索和训练数据的组织因此相互联系。Search-R1 将搜索接入推理与 RL 训练;Agent Lightning 研究执行记录与训练数据的衔接,以及任务反馈与具体决策之间的信用分配。

环境与评测

研究环境规定 Agent 能看到什么、能执行什么操作,以及任务完成的条件。操作系统、网页、代码仓库等环境各有状态与规则;成功率、调用次数、耗时与成本描述系统表现的不同方面。

AgentBench 包含操作系统、数据库等交互环境,并提供环境与评测代码;WebArena 提供可复现的网站环境与任务评价;SWE-bench围绕真实代码仓库中的问题组织任务。评测与多 Agent 组织笔记包括 AutomationBench 评分分析和组织结构的模拟研究。

执行框架与基础设施

模型之外的执行框架负责工具调用、上下文组织、沙箱、并行执行与任务状态。接口中有哪些操作,文件和执行结果怎样返回,都会影响模型的决策与工作方式。

SWE-agent 研究面向 Agent 的文件查看、编辑与执行接口;OpenHands 将代码执行、命令行、浏览器和沙箱接成一个平台。

Agent 项目

一个实际的 Agent 往往会同时用到工具、记忆、规划和反馈。编程助手、个人助理和科研工具,已经把这些能力用在了不同的任务里。

编程 Agent:在代码仓库里完成任务

Codex ↗

Codex 可以读取项目、修改代码、运行测试和审查改动,也支持并行处理任务与持续的后台工作。

Claude Code ↗

Claude Code 在终端中读取仓库、编辑文件和执行命令,将项目理解、功能实现与测试接在一起,并支持工具、Skills 和项目指令。

Kimi Code ↗

Kimi Code 提供终端和编辑器入口,可以搜索代码、修改项目、运行命令,并根据执行结果调整后续步骤。

ZCode ↗

ZCode 是面向 GLM 的编程 Agent 工作环境,将项目、对话和任务执行放在一起,支持通过 AGENTS.md 提供项目约定。

Pi ↗

Pi 是一个可扩展的轻量 Agent harness,核心围绕文件读写和命令执行,支持组合扩展、Skills 与提示模板。

个人 Agent

Muse ↗

Meta 的 Muse 在云端有自己的计算机和浏览器,可以连接日常应用,处理邮件、行程和长期目标。

Dots ↗

OpenAI 的 Dots 是持续在线的个人 Agent,使用云端计算机和连接的应用推进任务,并从交流与反馈中积累对用户的了解。

Hermes ↗

Hermes 是 Nous Research 开源的个人 Agent,可以从终端和聊天软件接收任务。它保留跨会话记忆,并把执行中积累的方法整理成可复用技能。

科研 Agent

ARIS ↗

ARIS 用 Skills 组织机器学习研究流程,包括文献调研、想法讨论、实验、结果分析和论文修改。执行模型推进工作,另一个模型参与审阅,反馈再进入下一轮。

健康 Agent

教程与综述

Hello Agents 提供中文教程和代码项目;Hugging Face Agents Course介绍工具调用、Agent 框架与实践。LLM Powered Autonomous Agents讨论规划、记忆和工具使用等组件,LLM Agent Paper List整理相关研究论文。

更多教程与论文见Agent 资料目录。编程与开发工具见学习基础知识;具体使用介绍见AI 工具与论文阅读与笔记工作流。

代表论文

2023 · ICLR 2023

ReAct: Synergizing Reasoning and Acting in Language Models

ReAct: Synergizing Reasoning and Acting in Language Models · Yao et al. · Fig. 1
论文原图 · Yao et al. · Fig. 1 · 论文原文

它在解决什么

模型能否边获取外部信息,边调整解题过程?

核心想法

在一条轨迹中交替生成推理文本与行动,并把环境观察接回上下文。

为什么选这篇

它让“模型去做事”变成一段能逐步检查的执行过程。

第一遍读哪里

先看项目页的 HotpotQA 示例,再看 ALFWorld 的失败轨迹。

读完还要问

工具反馈会提供新证据,但模型仍可能忽略它或反复做错;显式推理文本也不等于完整的内部计算。

2023 · NeurIPS 2023

Toolformer: Language Models Can Teach Themselves to Use Tools

Toolformer: Language Models Can Teach Themselves to Use Tools · Schick et al., 2023 · Figure 2
论文原图 · Schick et al., 2023 · Figure 2 · 论文原文

它在解决什么

怎样获得教模型调用工具的数据,而不逐条人工标注?

核心想法

生成候选调用,实际执行,保留让后续文本更容易预测的调用,再用这些数据微调模型。

为什么选这篇

与 ReAct 对照读,可以分清执行时的组织方式和训练时学到的能力。

第一遍读哪里

看 Figure 2 的采样、执行、筛选流程,再看工具使用实例。

读完还要问

原方法对多次调用串联和交互式工具有局限;预测后续文本的收益不等同于完成长任务的收益。

2023 · NeurIPS 2023

Reflexion: Language Agents with Verbal Reinforcement Learning

Reflexion: Language Agents with Verbal Reinforcement Learning · Shinn et al., 2023 · Figure 2(a)
论文原图 · Shinn et al., 2023 · Figure 2(a) · 论文原文

它在解决什么

一次尝试失败后,怎样让下一次用上这次的教训?

核心想法

把任务反馈整理成文字反思,保存到记忆,再作为下一次尝试的输入。

为什么选这篇

它是理解“改上下文”和“更新参数”差别的具体例子。

第一遍读哪里

顺着方法中的执行、评估、反思和再次尝试读一遍。

读完还要问

反馈质量决定反思有没有依据;它不是通过梯度更新权重的传统强化学习训练。

2024 · ICLR 2024

SWE-bench: Can Language Models Resolve Real-World GitHub Issues?

SWE-bench: Can Language Models Resolve Real-World GitHub Issues? · Jimenez et al., 2024 · Figure 1
论文原图 · Jimenez et al., 2024 · Figure 1 · 论文原文

它在解决什么

模型能否读懂仓库和 issue,提交真正解决问题的代码修改?

核心想法

从真实项目收集 issue 与修复,给模型仓库和问题,再通过测试评价补丁。

为什么选这篇

它把读代码、定位、修改和验证放到一个完整任务里。

第一遍读哪里

先读任务构建与评价方式,再看一种失败案例。

读完还要问

原始数据来自 Python 仓库;测试通过不能覆盖全部软件质量,也不能直接代表其他语言和工作流。

2023 · UIST 2023

Generative Agents: Interactive Simulacra of Human Behavior

Generative Agents: Interactive Simulacra of Human Behavior · Park et al. · Smallville
论文原图 · Park et al. · Smallville · 论文原文

它在解决什么

让 25 个角色住在一座小镇里,怎样让他们记住经历、安排生活并彼此交往?

核心想法

用自然语言记录观察,按相关性、重要性和时间检索记忆,再通过反思提炼经验、制定和调整计划。

为什么选这篇

聚会邀请怎样在人际网络中传播,可以沿着每个角色的记忆、对话与行动追踪。

第一遍读哪里

先看 Smallville 小镇图和情人节聚会案例,再读记忆检索、反思和规划的架构。

2023 · arXiv 2023

Voyager: An Open-Ended Embodied Agent with Large Language Models

Voyager: An Open-Ended Embodied Agent with Large Language Models · Wang et al. · Fig. 1
论文原图 · Wang et al. · Fig. 1 · 论文原文

它在解决什么

从砍树到挖钻石,Agent 怎样把会做的事积累下来,继续探索?

核心想法

自动课程提出任务,GPT-4 根据环境反馈生成和修正可执行代码;成功技能存入技能库,供后续任务检索、组合和复用。

为什么选这篇

科技树把长期能力积累呈现得很直观:后续技能建立在采集、合成与工具使用之上。

第一遍读哪里

先看科技树与物品探索主图,再看自动课程、技能库和代码调试循环。