[論文紹介#40]AgentGen:環境とタスク生成を通じてLLMベースエージェントの計画能力を向上させる

本日の論文

この論文は、環境と計画タスクを自動生成するフレームワーク「AgentGen」を提案し、これにより大規模言語モデル(LLM)ベースのエージェントの計画能力を向上させる方法を探求しています。

AgentGen : Enhancing Planning Abilities for Large Language Model based Agent via Environment and Task Generation

以下は、3つのLLMエージェントを組み合わせて論文の内容を要約したものになります。

要約

この論文では、LLM(大規模言語モデル)に基づくエージェントの計画能力を向上させるために、環境とタスクの自動生成を行うフレームワーク「AgentGen」を提案しています。従来の研究は、主に手動で設計された環境とタスクに依存していたため、多様なデータ生成が難しいという課題がありました。

AgentGenは、LLMを活用して多様な環境と計画タスクを生成し、その過程で環境の多様性を高め、計画タスクの難易度を調整する手法を導入しています。その結果、592の環境と7246の高品質な軌跡データが生成され、これに基づいて訓練されたモデルは、GPT-3.5や特定のタスクでGPT-4を上回る性能を示しました。この研究は、LLMベースのエージェントの計画能力を大幅に向上させる可能性を示しています。

AgentGen: 大規模言語モデルベースのエージェントの計画能力を強化する

1. 概要

本研究では、大規模言語モデル(LLM)を基にしたエージェントの計画能力を向上させる手法「AgentGen」を提案します。このフレームワークは、環境と計画タスクを自動生成することで、エージェントのトレーニングに必要な多様な軌跡データを生成し、LLMの計画能力を強化することを目的としています。

2. 研究背景

LLMベースのエージェントは、環境を認識し、意思決定を行い、特定のタスクを実行する能力が求められます。計画能力は、エージェントが初期状態から目標状態に到達するためのアクションの系列を特定するプロセスとして重要です。従来の研究は、手動で設計された環境やタスクに依存しており、多様な軌跡データの生成が難しいという課題がありました。

3. AgentGenのアプローチ

3.1 環境生成

AgentGenでは、インスピレーションコーパスを用いて多様な環境仕様を生成します。このプロセスにより、環境の多様性が確保され、LLMの訓練が促進されます。

3.2 タスク生成

生成された環境に基づいて、双方向進化法(BI-EVOL)を用いて計画タスクを生成します。これにより、簡単なタスクから難しいタスクへと段階的に進化させ、学習プロセスをスムーズにします。

4. 実験結果

AgentGenを用いて592の環境と7246の高品質な軌跡データを生成し、LLMの指示調整を実施しました。評価の結果、AgentGenは以下の成果を示しました:
インドメインタスク: AgentGenはGPT-3.5やGPT-4を上回るパフォーマンスを示しました。
アウトオブドメインタスク: 特にAlfworldにおいて、GPT-3.5を超える結果を記録しました。

5. 結論

AgentGenは、環境と計画タスクを自動生成するフレームワークとして、LLMベースのエージェントの計画能力を大幅に向上させることが確認されました。このアプローチにより、多様な環境と計画タスクが生成され、LLMの学習効果が高まりました。今後は、さらに多様な環境やタスクの生成方法を探求し、エージェントの性能向上に寄与することが期待されます。

付録

  • モデルの詳細: 研究で使用したモデルの情報。
  • 自然言語マッピング: PDDLの構造化されたアクションを自然言語に変換するプロセス。
  • 環境仕様の統計: 生成された環境のトークン分布や多様性分析の詳細。

AgentGenは、エージェントのトレーニングに必要な多様性を提供し、計画能力の向上に貢献する新たな手法として注目されます。