论文

通过经验驱动的自技能发现进化医学影像Agent

Evolving Medical Imaging Agents via Experience-driven Self-skill Discovery

智能体系统模型训练上下文与知识强化学习记忆Agent 工具调用RLVRAgent记忆

摘要

临床影像解读本质上是多步骤、以工具为中心的:临床医生迭代地结合视觉证据与患者上下文、量化发现,并通过一系列专门化流程完善其决策。虽然基于LLM的Agent有望编排此类异构医疗工具,但现有系统在部署后将工具集与调用策略视为静态。这种设计在真实世界的域偏移、跨任务以及不断演化的诊断需求下是脆弱的,预定义工具链经常退化并需要昂贵的人工重设计。我们提出MACRO,一个自进化、经验增强的医学Agent,从静态工具组合转向经验驱动的工具发现。Agent从经验证的执行轨迹中自主识别反复出现的有效多步骤工具序列,将其合成为可复用的复合工具,并注册为新的高层原语,持续扩展其行为库。轻量的图像特征记忆将工具选择接地于视觉-临床上下文,而类GRPO的训练循环强化对已发现复合工具的可靠调用,实现最少监督下的闭环自我改进。跨多样医学影像数据集与任务的大量实验表明,自主复合工具发现始终提升多步骤编排精度和跨域泛化,优于强基线和最新的SOTA Agentic方法,弥合了脆弱的静态工具使用与自适应、上下文感知的临床AI辅助之间的差距。代码将在接收后提供。

通过经验驱动的自技能发现进化医学影像Agent
图2:所提出的MACRO流水线。对于每个输入图像与多步轨迹,MACRO首先使用图像特征相似度从记忆库中检索相关经验。在每一步,模型生成一个响应;若生成的工具序列包含任何已注册的复合工具 𝐜 ∈ 𝒞 \mathbf{c}\in\mathcal{C} ,则赋予正奖励。工具调用被执行,其结果被追加到证据中,为后续步骤提供信息。在轨迹结束时,若最终答案与真值匹配,则整个工具序列被存回 ℳ \mathcal{M} ,其连续子序列会增加复合工具注册表 𝒞 \mathcal{C} 中的频次计数,从而实现在线发现新的复合工具。