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清华大学团队提出EAGLET框架,让AI智能体学会“深谋远虑”规划任务

   时间:2025-11-15 01:19:33 来源:互联网编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

人工智能领域迎来一项突破性进展——清华大学联合北京大学、DeepLang AI及伊利诺伊大学香槟分校的研究团队,开发出名为EAGLET的创新训练框架,使AI智能体在复杂长期任务中展现出接近人类的全局规划能力。这项成果已发表于arXiv预印本平台,编号arXiv:2510.05608v1,为解决AI"无脑试错"的痛点提供了全新解决方案。

传统AI在处理简单任务时表现优异,但面对需要多步骤协调的复杂场景时,往往陷入盲目探索的困境。研究团队以"准备晚餐"为例:若缺乏整体规划,AI可能先烧水再买菜,最终因烤箱未预热而手忙脚乱。这种"走一步看一步"的模式,导致效率低下且成功率堪忧。现有训练方法要么依赖昂贵的人工标注数据,要么通过海量试错积累经验,均无法实现真正的全局把控。

EAGLET框架的核心突破在于将规划与执行彻底解耦。研究团队首先构建了"冷启动"阶段,利用GPT-5等顶级大模型生成初始规划样本,再通过"同源共识过滤"机制筛选优质数据。该机制采用两个能力不同但架构相似的执行器(基础版与专家版Llama-3.1-8B模型),让它们在有无规划指导下分别执行任务。只有当两个执行器在使用规划时均显著提升表现,该规划才会被保留用于训练。这种双重验证机制确保了训练数据的高质量。

在强化学习阶段,团队创新性地提出"执行器能力增益奖励"(ECGR)机制。与传统方法单纯以任务完成率为指标不同,ECGR通过比较不同能力执行器在有无规划指导下的性能差异,量化规划的实际价值。例如,对于简单任务,规划器会生成简洁步骤;面对复杂场景,则提供详细指导。这种"因材施教"的能力,使规划器能灵活应对各种难度级别的任务。

实验验证环节,研究团队在三个典型场景中展开测试:ScienceWorld模拟科学实验室环境,要求AI完成测量物质熔点等实验;ALFWorld模拟家庭场景,需执行"将加热杯子放入橱柜"等家务;WebShop则构建在线购物环境,考验AI根据需求搜索商品的能力。结果显示,配备EAGLET的智能体在所有场景中均表现卓越:ScienceWorld中已见任务成功率提升20%,未见任务提升25%;ALFWorld平均提升超15%;WebShop提升约10%。更关键的是,这些提升伴随着步骤数的显著减少,证明规划器有效避免了无效探索。

训练效率方面,EAGLET展现出惊人优势。传统强化学习需数百次迭代才能收敛,而EAGLET仅需约50次即可达到优异性能,训练成本降低8倍。这种效率提升源于高质量初始数据和精准奖励设计,使训练过程更具针对性。训练完成的规划器具有强通用性,可轻松适配不同执行器,无需重复训练。

消融实验进一步揭示了各组件的贡献:移除同源共识过滤导致性能下降3%,取消ECGR机制则下降5%,证明数据质量与奖励设计同等重要。团队还发现,将规划信息直接嵌入任务指令的效果最佳,这为后续优化提供了方向。对比实验显示,EAGLET生成的规划在正确性、可操作性和标准化程度上均优于直接使用GPT-4.1的规划,证明专门训练的优越性。

具体案例中,"将热杯子放入橱柜"任务暴露了传统方法的缺陷:无规划智能体反复声明任务完成却未实际执行;传统MPO方法因错误假设陷入循环;而EAGLET智能体则系统搜索杯子,发现错误后及时纠正,最终仅用16步高效完成任务。这种目标导向的决策模式,标志着AI从反应式向预见式的转变。

尽管成果显著,研究团队也指出当前局限:实验主要基于文本交互环境,多模态场景适用性需进一步验证;同源共识过滤依赖多个执行器,某些场景可能受限;跨领域泛化能力仍有提升空间。针对这些问题,团队计划探索多模态规划、轻量化评估机制及更强泛化能力,推动技术向更广泛应用场景拓展。

这项研究为AI发展开辟了新路径。传统方法侧重模仿人类行为,而EAGLET让机器学会像人类一样思考规划。这种转变使AI从被动工具升级为主动助手,能够理解深层需求、提出解决方案并协助实现复杂目标。在工业机器人装配、服务机器人护理、自动驾驶导航等领域,这种全局规划能力将成为核心竞争优势。对技术细节感兴趣的读者,可通过论文编号arXiv:2510.05608v1查阅完整内容。

 
 
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