規劃型 AI 代理:人工智慧進化的下一個重大飛躍

許恆修 | Heng-Shiou Sheu
5 min readAug 23, 2024

你有沒有想過,AI 如何能夠處理那些沒有明確步驟解法的複雜任務?來認識規劃型 AI 代理(Planning Agents)吧 — 這個正在徹底改變 AI 思考和行動方式的革命性方法。

credit by DALLE

🤖💡懶人包:
規劃型 AI 代理是 AI 領域的新前線,讓機器能夠拆解複雜任務、制定策略,並且隨機應變。本文將深入探討它們的運作原理、工作方式,以及為什麼它們是 AI 問題解決的未來。特別聚焦於最新的 Plan-and-Solve 方法,看看它如何突破傳統 AI 的限制。

什麼是規劃型 AI 代理?

想像一下,你有一個 AI 助理,它不只是按照預設的指令行事,而是能夠主動規劃解決問題的方法。這就是規劃型 AI 代理的厲害之處!

💡 重點:規劃型 AI 代理能夠處理那些難以用固定步驟定義的複雜任務。

它們是如何運作的? 🛠️

1. 任務分析:AI 先拆解整體問題。
2. 策略制定:接著擬定行動計劃。
3. 執行:AI 一步一步執行計劃。
4. 調整:如果有什麼不對勁,它會即時調整策略。

這就像是一位象棋大師,總是思考好幾步ahead,並隨時準備因應局勢變化調整戰術。

Plan-and-Solve:AI 問題解決的新境界 🏆

還記得那些舊式 AI 助理嗎?它們總是跌跌撞撞地一步步摸索問題。Plan-and-Solve(PS)方法就像給 AI 裝上了超級大腦升級版。

傳統方法 vs. Plan-and-Solve

傳統的「Action Agents」(如 ReAct 框架)是這樣運作的:
1. 獲取使用者輸入
2. 選擇工具
3. 使用工具
4. 重複直到完成

這種方法有時會讓 AI 迷失方向,或忘記之前的步驟。

而 Plan-and-Solve 則是:
1. 全面分析問題
2. 制定詳細計劃
3. 有條不紊地執行

Plan-and-Solve 的革新之處

Plan-and-Solve 提出了一種新的零樣本思維鏈(zero-shot Chain-of-Thought, CoT)提示方法。它讓大型語言模型(LLMs)能夠:

1. 為解決問題制定明確計劃
2. 在給出最終答案前,生成中間推理過程

最酷的是,它不需要任何示範例子!只需要問題本身和一個簡單的觸發句就能工作。

如何實現這個魔法?

論文 Figure2

Plan-and-Solve 使用兩步驟方法:

1. 推理生成
— 使用特殊提示模板進行推理
— 生成問題的推理過程和答案

2. 答案提取
— 使用另一個提示來提取最終答案
— 例如:「因此,答案(阿拉伯數字)是…」

PS+ 提示:更進一步的改良

研究者還開發了 PS+ 提示策略,加入了更多細節:
- 提取相關變數及對應數字
- 仔細計算中間結果

這些小改動大大提升了 AI 的推理品質!

實驗結果:Plan-and-Solve 效果如何? 📊

研究者在兩個著名的常識推理數據集上測試了 Plan-and-Solve 方法:

論文:Table3

1. CommonsenseQA
— 主要是常識推理的多選題
— PS+ 準確率:71.9%(比傳統方法高出 6.7%!)

2. StrategyQA
— 需要隱含推理步驟的是非題
— PS+ 準確率:65.4%(也比傳統方法高 1.6%)

雖然還不是完美,但這些結果已經相當驚人了!特別是考慮到 PS+ 不需要任何預先訓練或示範例子。

為什麼這麼厲害? 🌟

Plan-and-Solve 方法的優勢在於:

- 靈活性:可以處理各種複雜問題,不受預設步驟限制
- 效率:通過先規劃後執行,減少無效嘗試
- 透明度:我們可以看到 AI 的思考過程,更容易理解和信任

未來展望 🔮

雖然 Plan-and-Solve 已經很厲害了,但 AI 研究永不止步。未來可能的發展方向包括:

1. 如何在更複雜的任務中應用這種方法?
2. 能否將 Plan-and-Solve 與其他 AI 技術結合,創造出更強大的系統?
3. 在實際應用中,如何確保 AI 的規劃既有效率又合乎道德?

## 輪到你來實驗了! 🧪

想親自體驗 Plan-and-Solve 的魔力嗎?這裡有幾個建議:

1. 查看 Plan-and-Solve 的開源實現(GitHub: AGI-Edgerunners/Plan-and-Solve-Prompting)
2. 嘗試設計自己的 PS+ 提示,看看能不能提升 AI 的表現
3. 在日常使用 AI 時,觀察它是否有「規劃」的跡象

記住,AI 的未來不僅僅是擁有所有答案,而是知道如何找到答案。Plan-and-Solve 正在為我們開啟這個令人興奮的新世界。你準備好加入這場 AI 革命了嗎? 🚀

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你對 Plan-and-Solve 方法有什麼看法?你認為它會如何改變我們與 AI 互動的方式?在下方留言分享你的想法和經驗吧!

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許恆修 | Heng-Shiou Sheu

AI研究員 @喬泰科技,軟體工程師@微光國際,業界講師 @FCU 創能學院,Co-Founder @圖靈文本。專注將科技應用於改善生活中,持續性分享軟體架構設計、前沿人工智慧研究、公司治理等觀念。整合科技、人文思維於一體。聯絡 📪 hengshiousheu@gmail.com