X-Ragent:面向证据驱动胸片推理的工具增强强化学习

Hugging Face Daily Papers 论文

摘要

X-Ragent 是一个面向胸片(CXR)证据驱动推理的后训练框架,通过工具增强强化学习解耦辅助证据获取与有效性门控的量化测量;在 Chest AgentBench 等三个基准上取得最佳结果,其中完全未见基准提升 8.6 分。

胸片(CXR)解读往往需要将视觉发现与特定任务相关的证据相结合,而不能仅依赖直接的视觉识别。虽然工具增强的医疗智能体可以通过外部模块提供此类证据,但它们通常缺乏明确的机制来学习何时需要辅助证据,以及防止不适用的量化证据进入诊断推理。为此,我们提出 X-Ragent,一个面向工具增强强化学习的后训练框架,将可学习的辅助证据寻取与经过有效性门控的量化测量获取解耦,从而实现证据驱动的胸片推理。我们构建了 Rad-CoT 数据集,包含 7.7K 个样本,融合了因果有序的工具增强轨迹与报告风格的诊断推理,并据此通过智能体式监督微调(SFT)初始化 Qwen3-VL-8B。随后,我们使用群体相对策略优化(GRPO)对策略进行优化,采用基于准确率门控的奖励机制——仅对正确的轨迹施加测量一致性和辅助工具成本等过程级奖励项,防止合理的过程行为掩盖错误的诊断。在三个胸片基准测试中,X-Ragent 取得了最强结果,包括在完全未见过的 ChestAgentBench 上提升 8.6 分。通过有选择地寻取证据并只接受有效的测量结果,X-Ragent 实现了更忠实、更有证据支撑的胸片推理。
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摘要

胸部X光(CXR)的判读通常需要将视觉发现与特定任务的证据相结合,而不能仅依赖直接的视觉识别。虽然工具增强的医疗智能体可以通过外部模块提供此类证据,但它们往往缺乏明确的机制来学习何时需要辅助证据,以及防止不适用的量化证据进入诊断推理。为此,我们提出 X-Ragent,一个面向工具增强强化学习的后训练框架,将学习到的辅助证据获取与带有效性门控的量化测量获取解耦,以实现证据驱动的CXR推理。我们构建了 Rad-CoT,一个包含7.7K个样本的语料库,将因果有序的工具增强轨迹与报告风格的诊断推理相结合,并利用它通过智能体式监督微调(SFT)来初始化 Qwen3-VL-8B。随后,我们使用组相对策略优化(GRPO)对策略进行优化,采用基于准确率门控的奖励机制:仅对正确轨迹施加测量一致性和辅助工具成本等过程级奖励项,从而防止看似合理的过程行为来弥补错误的诊断结果。在三个CXR基准测试中,X-Ragent 取得了最优结果,包括在完全留出的 Chest AgentBench 上提升了8.6个百分点。通过选择性地寻找证据并仅接受有效的测量,X-Ragent 支持了更忠实、更有据可依的CXR推理。

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