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DSMentor:基于课程学习和在线知识积累强化数据科学代理

人工智能 2025-05-21 v1

摘要

大型语言模型(LLM)代理在生成解决复杂数据科学问题的代码方面显示出良好的性能。近期研究主要致力于通过改进搜索、抽样和规划技术来增强情境学习,忽视了在推理过程中以何种顺序解决问题的重要性。本文开发了一种新型推理时优化框架,称为 DSMentor,利用课程学习——即先引入较简单的问题,然后随着学习者进步逐步过渡到更复杂的问题——来增强 LLM 代理在挑战性数据科学任务中的表现。我们的导师引导框架按难度递增组织数据科学任务,并融入日益增长的长期记忆,以保留先前经验,指导代理的学习进展,使其能够更有效地利用积累的知识。我们在 DSEval 和 QRData基准上进行了广泛实验。实验表明,使用 Claude-3.5-Sonnet 的 DSMentor 在 DSEval 和 QRData 上通过率提升最高可达 5.2%。此外,DSMentor 在因果推理能力方面表现更佳,在使用 Program-of-Thoughts 提示词的 GPT-4 上处理因果问题时通过率提升 8.8%。我们的工作强调,在推理过程中积累和利用知识的有效策略的重要性,这类似于人类的学习过程,为通过基于课程的推理优化提升 LLM 性能开辟了新方向。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.14163,
  title  = {DSMentor: Enhancing Data Science Agents with Curriculum Learning and Online Knowledge Accumulation},
  author = {He Wang and Alexander Hanbo Li and Yiqun Hu and Sheng Zhang and Hideo Kobayashi and Jiani Zhang and Henry Zhu and Chung-Wei Hang and Patrick Ng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.14163},
  year   = {2025}
}