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ART:自动多步推理与工具使用

本页复现任务库检索、程序式多步推理、工具调用处暂停/恢复和成功示例写回, 不把 mini-suite 写成完整 BIG-Bench/MMLU。

论文信息

字段 内容
论文链接 ART
公司 / 机构 University of Washington / UC Irvine / Meta AI
首次公开日期 2023-03-16
原作者代码 bhargaviparanjape/language-programmes
本地 adapter / CLI key art
本地复现代码 src/auto_research/agent_research/

原始论文总结

背景与主要改动

既有 tool-use prompting 常需为每个任务手写示例和调用顺序。ART 根据新任务自动 检索相近的推理/工具示例,让冻结 LLM 生成程序;运行器遇到工具标记就暂停生成, 执行工具并注入结果后继续。人可以用少量修订扩展任务库。

flowchart LR
    Q["新任务"] --> R["检索 task-library 示例"]
    R --> P["生成多步 reasoning program"]
    P --> X["遇工具调用暂停"]
    X --> T["执行工具并注入结果"]
    T --> P
    P --> A["答案 / 成功程序写回"]

原论文关键图

ART:自动多步推理与工具使用 原论文 Figure 1

原论文 Figure 1(关键图):展示原论文方法的总体设计和关键组成。图片来自原论文,版权归原作者所有;点击图片可查看来源。

核心公式

\[ d^\star=\arg\max_{d\in\mathcal D}\operatorname{sim}(x,d), \qquad z\sim p_\theta(z\mid x,d^\star),\quad y=\operatorname{ExecTools}(z). \]

论文离线与线上效果

ART 在未见 BIG-Bench 与 MMLU 任务上显著优于 few-shot 和 automatic CoT,并在 多数任务上达到手写 CoT 水平;对每个任务只修订 5 个错误程序即可进一步明显提升。 论文没有生产线上 A/B。

本地复现

PlanBench mini 120 episodes、seed 42;按工具签名组织任务库,并逐工具暂停/恢复。

指标 Long-context 基线 ART
joint success 1.0000 1.0000
average cost 64.5000 1.5500
examples retrieved 0 108
pauses / library updates 0 / 0 360 / 12
auto-research agent-eval --method art --benchmark planbench-mini \
  --episodes 120 --memory-size 24 --seed 42

稳定指标: p1-agent-candidates-mini-suites-seed42.json

复现边界

保留自动示例检索、程序生成控制流、工具暂停和库更新;本地任务库很小,不调用冻结 大模型,也未复刻 BIG-Bench/MMLU 原始分数。