论文

TopoAgent:面向多模态科学推理的自进化拓扑智能体

TopoAgent: A Self-Evolving Topological Agent for Multimodal Scientific Reasoning

智能体系统上下文与知识上下文工程Agent 架构与控制循环Agent Harness

摘要

尽管多模态大语言模型(MLLM)在通用任务上表现出色,严格的科学推理仍具挑战——单体线性规划的局限所致。此类顺序设计常苦于视觉—语义错位、长上下文幻觉与固定任务粒度下的脆弱执行。我们提出TopoAgent:一个自进化拓扑框架——以动态、状态隔离的图演化取代线性轨迹。TopoAgent先以前端分解器把复杂查询裂解为视觉落地的原子;这些原子按依赖组织为有向无环图(DAG)——启用严格上下文隔离、保护推理引擎免受无关历史噪声。进一步引入自适应原子裂变:当工具能力边界被超越时,运行时动态把瓶颈节点分裂为更细粒度的子原子。跨数学、物理与化学基准的大量实验显示:TopoAgent显著超越最先进的线性智能体框架——为自主科学推理提供鲁棒、抗噪、自纠正的范式。

TopoAgent:面向多模态科学推理的自进化拓扑智能体:论文配图
图 7:定性案例研究,说明了 TopoAgent 的执行轨迹。该框架首先构建一个有向无环图 (DAG),用于上下文隔离的原子执行(步骤 0-3)。当复杂推理节点超出工具的能力边界时(步骤4),自适应原子裂变机制会被动态触发,将瓶颈分解为更细粒度的子任务(步骤4.1和4.2),以确保稳健的全局解析。