言語モデルエージェントのツリー探索

言語モデルエージェントのツリー探索

なぜ重要か: 企業や社会への影響が見込まれ、一般メディアにも波及する可能性があります。

ソースを読む(export.arxiv.org)

arXiv:2407.01476v3発表、更新版。

概要:言語モデル(LM)を基盤とする自律エージェントは、ウェブ自動化などの意思決定タスクにおいて有望な成果を示している。しかし、主要な制約として、自然言語の理解と生成に最適化されたLMは、現実的なコンピュータタスクを解決しようとする際に、複数ステップの推論、計画、および環境からのフィードバックの利用に苦戦している。これに対処するため、LMエージェントがインタラクティブなウェブ環境において探索と複数ステップの計画を明示的に実行するための、推論時探索アルゴリズムを提案する。本アプローチは、実際の環境空間内で動作する最良優先探索の一種であり、既存の最先端エージェントのほとんどと補完的である。これは、現実的なウェブタスクで有効性を示した、LMエージェント向けの最初のツリー探索アルゴリズムである。困難なVisualWebArenaベンチマークにおいて、GPT-4oエージェントに本探索アルゴリズムを適用すると、探索なしの同一ベースラインと比較して成功率が39.7%向上し、26.4%の最先端の成功率を達成した。WebArenaにおいても、ベースラインエージェントと比較して28.0%の相対的な改善を示し、19.2%の競争力のある成功率を達成した。実験は、ウェブエージェントに対する探索の有効性を強調しており、パフォーマンスはテスト時の計算量増加に伴ってスケールすることを示している。本結果について、探索による改善点、限界、および将来の有望な方向性を明らかにする徹底的な分析を実施する。コードとモデルはhttps://jykoh.com/search-agentsにて公開している。

原文(英語)を表示

Title (EN): Tree Search for Language Model Agents

arXiv:2407.01476v3 Announce Type: replace
Abstract: Autonomous agents powered by language models (LMs) have demonstrated promise in their ability to perform decision-making tasks such as web automation. However, a key limitation remains: LMs, primarily optimized for natural language understanding and generation, struggle with multi-step reasoning, planning, and using environmental feedback when attempting to solve realistic computer tasks. Towards addressing this, we propose an inference-time search algorithm for LM agents to explicitly perform exploration and multi-step planning in interactive web environments. Our approach is a form of best-first tree search that operates within the actual environment space, and is complementary with most existing state-of-the-art agents. It is the first tree search algorithm for LM agents that shows effectiveness on realistic web tasks. On the challenging VisualWebArena benchmark, applying our search algorithm on top of a GPT-4o agent yields a 39.7% relative increase in success rate compared to the same baseline without search, setting a state-of-the-art success rate of 26.4%. On WebArena, search also yields a 28.0% relative improvement over a baseline agent, setting a competitive success rate of 19.2%. Our experiments highlight the effectiveness of search for web agents, and we demonstrate that performance scales with increased test-time compute. We conduct a thorough analysis of our results to highlight improvements from search, limitations, and promising directions for future work. Our code and models are publicly released at https://jykoh.com/search-agents.

Published: 2025-09-24 19:00 UTC


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