HypoEvolve: 遗传算法赋能多代理LLM发现科学假设

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摘要

HypoEvolve 提出了一种利用遗传算法来协调多代理大型语言模型(LLM)的框架,用于科学假设的发现,并通过癌症研究中的药物重定位案例展示了其性能优于基准方法。

科学代理通过综合证据、评估提案和发展新解释来贡献于假设发现。最近的系统将科学代理与进化搜索结合,通过批评、比较和修订。然而,不同形式的代理协作如何影响假设质量仍是一个开放问题。回答这个问题需要分离代理科学能力的影响与协作的影响。因此,一个框架必须保留代理的科学角色,并支持合并、修订和保留假设的规则。基于这一观点,我们引入HypoEvolve,它通过假设种群的连续更新使协作显式化。具体而言,我们提出了一种世代遗传算法,用于协调专门的大型语言模型(LLM)代理,这些代理整合机制论证、重新考虑假设,并评估证据和可测试性。每一代指定了科学判断和新提案如何重塑种群,使协作对假设质量的影响可直接测试。此外,我们的评估围绕科学上有意义的假设设计,这些假设解释了拟议干预如何可能奏效。药物再利用将这些解释与针对外部证据评估的靶点级生物声明联系起来。具体而言,我们将DepMap和Open Targets调整为基于实验、遗传和临床证据的互补外部度量。在34种癌症类型中,HypoEvolve在两种度量上均获得最高分,优于六种基线方法。DepMap选择性达到0.171,而最强基线为0.115。相对于单次生成的优势也泛化到未见过的癌症类型。HypoEvolve推进了自主科学的愿景,其中AI研究团队实现了超越单个模型的发现能力。
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来源:https://huggingface.co/papers/2609.15938 作者:

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摘要

科研智能体通过综合证据、评估提议和提出新解释来促进假设发现。近期系统将科研智能体与进化搜索相结合,通过批评、比较和修正来运作。然而,不同形式的智能体协作如何影响假设质量仍是一个未解难题。回答这个问题需要分离智能体的科学能力与其协作方式各自产生的效应。因此,框架必须保留智能体的科学职能,并支持假设的合并、修订和保留规则。基于这一视角,我们提出了HypoEvolve,它通过假设种群的连续迭代更新来显式化协作过程。具体而言,我们提出一种世代遗传算法来协调专门的大语言模型智能体,这些智能体整合机制性论证、重新考量假设,并评估证据与可测试性。每个世代明确规定科学判断和新提议如何重塑种群,使协作效应在假设质量上可直接检验。此外,我们围绕具有科学意义的假设设计评估方案,这些假设需解释所提议干预措施的作用机制。药物重定位将这些解释与靶点层面的生物声明相关联,并依据外部证据进行评估。具体地,我们采用DepMap和OpenTargets作为互补的外部评估指标,其依据涵盖实验、遗传和临床证据。在34种癌症类型中,HypoEvolve在两项指标上均优于六种基线方法,取得最高分数。DepMap选择性得分为0.171,而最强基线仅为0.115。相较于单次生成,其性能提升也可推广到未参与训练的癌症类型。HypoEvolve推进了自主科学的愿景:人工智能研究团队能够实现超越单一模型的发现能力。

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