OctoTools – 斯坦福推出解决复杂推理任务的开源智能体框架

OctoTools是什么

OctoTools 是斯坦福大学推出的开源智能体框架，基于可扩展的工具解决复杂的推理任务。OctoTools用标准化的工具卡片（tool cards）封装工具功能，无需额外训练即可集成新工具。框架包含规划器（planner）用在高阶和低阶规划，执行器（executor）用在执行工具调用。OctoTools 在 16 个多样化的基准测试中表现出色，平均准确率比 GPT-4o 高出 9.3%，在多步骤问题解决和工具使用方面具有显著优势。OctoTools基于工具集优化算法为特定任务选择最优工具子集，进一步提升效率和性能。

OctoTools的主要功能

•  复杂推理任务解决：支持处理涉及视觉理解、数学计算、知识检索和多步骤推理的多样化任务，适用于多个领域，如数学、科学、医学和通用智能助手。
• 工具卡片（Tool Cards）：标准化的工具卡片封装各种工具（如图像识别、代码生成、网络搜索等），使得工具的集成、替换和扩展变得简单快捷。工具卡片包含工具的元数据，如输入输出格式、使用限制和最佳实践，帮助智能体更好地利用工具。
• 多步骤推理与任务规划：引入强大的规划器（planner），负责从全局角度制定任务计划，逐步细化每一步的行动。基于执行器（executor）将规划器的文本指令转化为可执行的命令，逐步推进任务的解决。
• 工具集优化：自动化的工具集优化算法，根据任务需求选择最适合的工具子集，提高效率和性能。

OctoTools的技术原理

• 工具卡片（Tool Cards）：工具卡片是OctoTools的核心组件之一，封装了工具的元数据和功能。每个工具卡片定义了工具的输入输出格式、功能描述和调用方式。基于工具卡片，OctoTools以标准化的方式集成和调用各种工具，无需针对每个工具进行单独的训练。
• 规划器（Planner）：规划器基于语言模型，负责生成从全局视角的初步计划。根据用户查询和可用工具，制定一个高层次的解决方案路径。规划器逐步细化计划，决定在每个步骤中使用哪些工具，生成具体的行动指令。指令包括选择的工具、相关上下文和子目标。
• 执行器（Executor）：执行器将规划器生成的文本指令转换为可执行的命令，运行这些命令获取中间结果。执行器将工具的输出结果反馈给规划器，更新上下文信息，以便规划器根据新的信息调整后续步骤。
• 多步推理过程：基于多步推理逐步解决问题。在每一步中，规划器根据当前上下文生成新的行动指令，执行器执行指令获取结果，然后更新上下文。这一过程会持续进行，直到找到完整的解决方案或达到推理限制（如时间或步数）。

OctoTools的项目地址

• 项目官网：https://octotools.github.io/
• GitHub仓库：https://github.com/octotools/octotools
• arXiv技术论文：https://arxiv.org/pdf/2502.11271
• 在线体验Demo：https://huggingface.co/spaces/OctoTools/octotools

OctoTools的应用场景

• 数学和科学问题求解：处理数学方程、几何问题、科学实验设计等，调用数学计算工具和知识检索工具辅助求解。
• 医学和病理学诊断：分析医学图像，辅助医生进行病理诊断；回答医学领域复杂问题，调用医学知识库提供决策支持。
• 视觉理解与图像分析：处理视觉问答任务，生成图像描述并回答相关问题；分析复杂视觉场景，逐步解析图像内容。
• 知识检索与文献综述：快速查找相关领域的最新文献和研究成果；整合多个领域知识，辅助综合分析。
• 通用智能助手：处理涉及多个领域的复杂任务，调用不同工具提供全面解决方案。