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Binding Paraphrased Instructions to Encountered Objects in sLLM Agents under Partial Observability

arXiv机器学习 2026-11-05 15:46 18 阅读 查看原文

问题陈述

Reliable deployment of LLM agents requires grounding diverse user expressions in their environments. Although RL-finetuned smaller large language model (sLLM) agents rival larger prompted LLMs on embodied tasks, their robustness to instruction paraphrases remains unclear.

评估基准与发现

We introduce ALFWorld-Para to evaluate this robustness under controlled paraphrases, revealing the following:

  • 21–52% SR 下降,且该下降主要由对象同义词(object synonyms)驱动。
  • 尽管 sLLM 保留了对同义词指称对象的知识,却常在已观察到这些对象后仍未采取相应动作,暴露出指称知识与对象绑定之间的缺口。
  • 在部分可观测条件下,指称对象可能始终未被观测,或以不同标签被遇到过,这进一步复杂化了对象绑定。

对鲁棒性问题的进一步揭示

核心失误模式:在已观察对象条件下,sLLM 常无法将指称表达式与其对应对象进行有效绑定,尽管其已具备关于同义词指称对象的知识。这意味着模型在“知道指称”与“将指称落到对象”之间存在系统性断层,构成同义释义鲁棒性问题的关键来源。

部分可观测性的影响

Agent 并不总能看到指称对象,或者该指称可能此前以不同的名称出现过。因而在有限观测事实下,若缺乏强绑定机制,指称表达与环境中已出现标签之间的匹配更易失败。

方法:BINDIntent

为应对上述挑战,我们提出 BINDIntent,一个训练免(training-free)的框架,基于语义邻近性并在面对未见候选时结合对持续性的估计,以概率方式将指称表达绑定到已观测到的标签。

性能提升

  • 对同义词释义的鲁棒性显著改善:在无需额外训练或额外 LLM 调用的前提下,使 RL 微调 sLLM 的同义释义成功率提升 17.5–49.1 个百分点(pp)。
  • 资源开销极低:每一步仅增加