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Autonomous Research for Open-Ended Problems: A Case Study on Telecom Ticket Retrieval


作者Junghyun Min, Huseyin Uzunalioglu, Mohamed Trabelsi
机构Georgetown University & Nokia Bell Labs
链接https://arxiv.org/abs/2609.13073

把 Karpathy 的 autoresearch while 循环(coding agent 每轮改一次训练代码、跑评估、好则保留)套在一个真实工业 NLP 检索任务上,系统比较单/多 agent、Claude vs Cursor vs 开源 GPT-OSS、有无 SoTA 提示三个维度。核心发现:三个维度对峰值性能几乎没影响,所有 agent 收敛到相同的超参调优行为,即使文档里明确写了 ensemble/reranking 技术,agent 也从不实现它们。

研究动机

实验设置

1. 任务:Telecom Ticket Retrieval(TTR)

给定一个 incident query ticket \(q\),从 250k ticket 数据库中检索相关的解决方案文档(Fault Analysis FA 或 Technical Analysis TA)。评估指标 Recall@1/10/50,7.6k 查询,1.2k gold 文档。搜索空间跨越文档预处理函数 \(P\)、训练数据采样策略 \(\lambda\)、encoder 权重 \(\theta\): \[ P^*, \lambda^*, \theta^* = \arg\max_{P,\lambda,\theta} \frac{1}{N}\sum_{i=1}^N \mathbf{1}(t_i^* \in \text{Top-}K(S_\theta(q_i, P(\cdot)))) \]

2. 运行框架与 Harness

两种框架:单 agent 循环(继承 Karpathy autoresearch:agent 读代码、改代码、评估、commit 或 revert)和多 agent 团队(继承 AutoScientists:orchestrator + 三个专项 sub-agent:representation、data generation、architecture)。

关键 harness 组件:(1) 搜索空间文档化——显式定义可修改变量,防止 agent 只调标准超参;(2) 确定性 bash 外循环——替代 agent 自我循环(agent 自管理 loop 经常卡死),确保稳定运行:

while true; do
  pi --resume <SESSION_KEY> -p \
    "Continue experimenting to improve Recall@1. Feel free to refer to program.md."
done

3. 三轴设计变量

轴变量
框架结构单 agent 循环 / 多 agent 团队
底层 LLMClaude Sonnet 5 / Cursor Composer 2.5 / GPT-OSS 120B(本地 Ollama)
信息量uninformed(从零开始)/ informed(文档中提供 SoTA 组件描述)
flowchart LR
  Brief["program.md\n+ codebase"] --> Agent["coding agent\nClaude/Cursor/GPT-OSS"]
  Agent -->|"modify code"| Eval["training\n+ eval"]
  Eval -->|"R@1 improved"| Commit["git commit"]
  Eval -->|"R@1 worse"| Revert["git revert"]
  Commit --> Agent
  Revert --> Agent
  Human["bash while loop"] -->|"resume session"| Agent
          
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自主研究循环:agent 读代码库、改训练脚本、评估 Recall@1,改善则 commit,退步则 revert,外层 bash 确保不停机。

术语速查

术语在本实验中的具体含义
autonomous research / campaign运行 coding agent 的 bash while 循环,包含 N 次实验迭代,直到人类停止
open-ended taskTTR:不止调超参,还要决定文档表示 P、负样本挖掘策略、encoder 架构
harness搜索空间变量文件 + 确定性外层 bash 循环,弥补 agent 自我管理的不稳定性
informednesssystem prompt / 文档里是否注明 ensemble、reranking、data augmentation 等 SoTA 技术
Recall@17.6k 查询中,排第一的检索文档是正确解决方案的比率(主优化目标)
T / FA / TATicket(incident 报告)/ Fault Analysis(高层次故障分析)/ Technical Analysis(单个 T 的深入调查)
hard negative与 query 在同一 product+feature 类别但不在同一 cluster 的文档,作为难负样本

主要实验结果

最佳发现模型 vs 比较基线

模型Recall@1Recall@10Recall@50
BM250.0720.1130.234
Fine-tuned MPNet(人类设计)0.2000.4000.571
Ensemble(Trabelsi & Uzunalioglu 2026)0.2510.4610.627
Discovered MPNet(本文最佳)0.3430.6300.768
Internal SoTA(人类,含 augmentation + reranking)0.3800.783—

最佳系统由 单 agent Cursor + informed 17 次实验后发现:T-T 正样本对 2× 过采样 + encoder 序列长度 384。单模型超越人类设计的 ensemble,达到 SoTA 的 90%(0.343 vs 0.380)。

各 campaign 峰值 Recall@1。大多数收敛到 0.30–0.34 同一性能带,与框架结构/agent 选择/信息量几乎无关。

三轴发现(反直觉)

成本对比

人类研究自主研究(最佳 campaign)
开发时间~10 个月~10 周端到端
实验次数—17 次(Cursor informed)
API 费用—Cursor ~$150–200;Claude ~$300–600;GPT-OSS ~$0
Recall@1SoTA 0.3800.343(SoTA 的 90%)

局限与展望