本文研究工具增强型大语言模型智能体在大型API注册表中发现工具的两类架构:主流的“先检索后规划”(RtP)与作者提出的“先规划后检索”(PtR)。PtR让模型先生成描述所需能力的抽象工具桩,再以此作为检索查询。研究基于ToolBench数据集(含46984个API端点、50个类别),在单工具、类内多工具和跨类多工具三类查询上展开评测,发现一个随复杂度变化的交叉现象:单工具查询中RtP更优,多工具查询中PtR更优。该结论在不同检索预算(k=1至20)、不同注册表规模(1千至4.7万API)以及Gemini 2.5 Flash和gpt-oss-120b两个模型家族中均保持稳健。作者还刻画了工具桩幻觉这一失效模式,指出其具有两面性:简单查询中会抹去RtP可直接匹配的专名信号,复杂查询中却能将多面意图分解为功能性子需求。此外,PtR的额外发现调用约使推理成本翻倍,在多工具场景下值得,在单工具场景下则不划算,因此提出可由RtP首位检索分数这一零成本信号驱动的复杂度自适应路由。
| Retrieve-then-Plan (RtP) | 先检索后规划:先根据用户查询检索相似工具,再基于检索结果进行规划的主流工具发现范式。 |
| Plan-then-Retrieve (PtR) | 先规划后检索:先让LLM生成抽象工具桩作为检索查询,再检索工具的新兴工具发现范式。 |
| Abstract Tool Stubs | 抽象工具桩:LLM生成的假设函数签名,用于描述所需能力,并作为检索查询。 |
| Stub-hallucination | 桩幻觉:LLM虚构出看似合理但不存在的API名称的失败模式。 |
| ToolBench | 一个包含46,984个唯一API端点、50个类别的工具检索与规划基准数据集。 |
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