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軌道計画arXiv:2611.10748

REINS: 実時間軌道計画のための自己進化型エージェントハーネス

REINS: A Self-Evolving Agent Harness for Real-Time Trajectory Planning

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LLMの出力を学習済みダイナミクスモデルに接地し、検証とルールメモリへの統合を行うことで、LLMの重みを変えずに実時間軌道計画を自己進化させるハーネスを提案。

詳しい要約

1. どんなもの?

- LLM を自律エージェント化する runtime scaffold(agent harness)を trajectory planning に適用した研究 - REINS は LLM planner を包み、tool dispatch・verification・persistent memory を備えた自己進化型 harness - 対象は tactical decision layer の real-time trajectory planning - LLM の重みを変更せずに、実時間制約を満たしつつ deployable な planner へ自己進化させることを狙う - コード公開あり(https://github.com/ZhihongCui/REINS)

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 既存の LLM-based trajectory planning は LLM を decision loop に残し ms 級制御予算を超過、または offline rules / training-time supervision に逃がして runtime planner が非進化だった - 中間的な hybrid も verification-and-consolidation loop を欠き信頼性が低かった - REINS は LLM を loop から外しつつ、verified 出力を memory に蓄積する自己進化 loop を runtime で閉じる点が新しい - 結果として 98%+ compliance、衝突約 50% 削減、1.9–4.6 ms latency を達成

3. 技術・手法の肝は?

- 3 つの LLM-planner coupling から成る harness - (i) LLM 出力を learned variable-level dynamics model に grounding - (ii) calibrated predicates と forward rollout による verification - (iii) verified 出力を indexed rule memory に consolidation し、O(log n) で将来 scene に供給(LLM 再呼び出し不要) - 自己進化 loop: 既知 scene は memory lookup で解決、新規 scene のみ LLM を invoke し、verified 出力で memory を enrich - LLM の重みは変更しない

4. どうやって有効だと検証した?

- simulated および real-world benchmarks の tactical decision layer で評価 - 指標: compliance 98%+、衝突約 50% 削減、latency 1.9–4.6 ms - memory 成熟に伴い LLM invocation rate が単調減少することを確認 - 詳細なベースライン比較や被験者数・試行数は要旨からは不明

5. 議論はある?

- memory 成熟に伴う LLM invocation rate の単調減少は、自己進化 loop の有効性を示す一方、memory の陳腐化や分布シフトへの頑健性は要旨からは不明 - calibrated predicates の calibration 品質や forward rollout の計算コストへの依存は要旨からは不明 - real-world 評価の規模・安全性条件は要旨からは不明 - 限界や failure case の議論は要旨からは不明

6. 次に読むべき論文は?

- Claude Code / Codex など agent harness の先行事例 - LLM-based trajectory planning の既存手法(decision loop 内 LLM 型、offline rules / training-time supervision 型、intermediate hybrid 型) - learned variable-level dynamics model を用いた model-based planning - calibrated predicates や forward rollout を用いた verification 手法 - indexed rule memory / retrieval による planning の高速化手法

※ AIが要旨から生成した要約です。正確性は原文をご確認ください。

著者: Zhihong Cui, Hengyu Liu, Haoran Tang, Shijun Liu, Amir Taherkordi, Tor Skeie

分類: cs.RO, cs.AI

原文アブストラクト

Agent harnesses -- runtime scaffolds that wrap an LLM's reasoning loop with tool dispatch, verification, and persistent memory -- have become the standard substrate for deploying LLMs as autonomous agents, as demonstrated by Claude Code and Codex in software engineering. In trajectory planning, however, this paradigm has not taken hold: existing LLM-based trajectory planning methods either keep the LLM in the decision loop, exceeding the millisecond-level control budget, or offload it to offline rules or training-time supervision -- leaving the runtime planner non-evolving. Intermediate hybrids still lack the verification-and-consolidation loop that makes harnesses reliable. We ask: what runtime harness would let an LLM planner meet real-time constraints while self-evolving into a deployable one? We propose REINS, a harness built on three LLM-planner couplings: LLM outputs are (i) grounded to a learned variable-level dynamics model, (ii) verified via calibrated predicates and forward rollout, and (iii) consolidated into an indexed rule memory that serves future scenes in O(log n) without re-invoking the LLM. The harness closes a self-evolution loop: familiar scenes resolve by memory lookup; novel scenes invoke the LLM, whose verified outputs enrich the memory. Without modifying LLM weights, REINS attains 98%+ compliance, nearly 50% collision reduction, and 1.9-4.6 ms latency on simulated and real-world benchmarks at the tactical decision layer, with LLM invocation rate monotonically declining as memory matures. Code: https://github.com/ZhihongCui/REINS

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PR本紙発行元 EmplifAI