메뉴
HN
Hacker News • 16일 전

절차적 그래프: LLM 에이전트를 위한 자가진화 실행 구조

IMP
7/10
핵심 요약

본 논문은 '무엇을, 어떤 순서로, 어떤 조건에서 할지'라는 절차적 지식을 (절차, 관계, 절차) 삼중항 그래프로 구조화하는 '절차적 그래프(Procedural Graph)'를 제안합니다. 실패한 경로와 성공한 경로를 비교해 그래프 자체가 스스로 진화하며, 수작업 없이도 사람이 설계한 그래프와 맞먹거나 더 나은 성능을 달성했습니다. 장기 작업에서 LLM 에이전트가 목표를 잃거나 도구를 잘못된 순서로 호출하는 문제를 해결하는 점에서 주목할 만합니다.

번역된 본문

컴퓨터 과학 > 인공지능

arXiv:2609.09153 (cs) [2026년 9월 8일 제출]

제목: 절차적 그래프: LLM 에이전트를 위한 자가진화 실행 구조 (Procedural Graphs: Self-Evolving Execution Structures for LLM Agents)

저자: Yuxing Lu, Yicheng Chen, Shanchan Wu, Sercan Ö. Arık

초록: 대규모 언어 모델(LLM)은 장기적인 계획을 세우고 외부 도구를 통해 행동하는 에이전트로 점점 더 많이 배치되고 있다. 대부분의 에이전트는 누적되는 히스토리에 대해 제약 없는 생성으로 행동을 선택하기 때문에, 무엇을 해야 하는지, 어떤 순서로, 어떤 조건에서 해야 하는지에 대한 절차적 지식이 암묵적으로만 남아 있다. 궤적(trajectory)이 길어질수록 에이전트는 목표를 잊어버리고, 도구를 잘못된 순서로 호출하며, 생산성 없는 행동을 반복할 수 있다.

우리는 '절차적 그래프(Procedural Graph)'를 도입한다. 지식 그래프가 사실적 지식을 '무엇인가' 질문에 해당하는 (개체, 관계, 개체) 삼중항으로 구성하는 것처럼, 절차적 그래프는 절차적 지식을 '무엇을 해야 하는가' 질문에 해당하는 (절차, 관계, 절차) 삼중항으로 구성한다.

각 결정 단계에서 이 프레임워크는 에이전트의 현재 활성 노드를 위치시키고, 가이던스 모델이 주변 서브그래프를 단계별 상황 지침으로 변환하여, 다음 행동을 강제로 지정하지 않으면서도 솔버의 다음 행동에 편향을 준다.

이 그래프는 자가진화적이다. LLM 정제자(refiner)가 실패한 궤적과 성공한 궤적을 비교하여 그래프의 토폴로지와 속성을 수정하며, 검증 성능을 유지하거나 개선하는 수정사항만 확정하고, 거부된 수정사항은 남겨두어 반복을 억제한다. 최소한의 골격에서 출발해 이 루프는 사람이 직접 설계한 그래프와 맞먹거나 이를 능가하는 그래프를 만들어낸다. 또한 결함이 있는 전문가 사전 지식(prior)을 복구할 수도 있다.

여러 데이터셋, 작업 유형, LLM에서 절차적 그래프는 메모리 기반 베이스라인 대비 일관된 성능 향상을 보였으며, 자가진화는 수작업 없이도 성능을 더욱 개선했다.

코멘트: 참고문헌 및 부록 포함 36페이지, 그림 6개, 표 11개

주제: 인공지능 (cs.AI); 계산 및 언어 (cs.CL); 멀티에이전트 시스템 (cs.MA)

인용: arXiv:2609.09153 [cs.AI] (또는 이 버전은 arXiv:2609.09153v1 [cs.AI]) https://doi.org/10.48550/arXiv.2609.09153

제출 이력: Yuxing Lu로부터 [v1] 2026년 9월 8일 (화) 17:59:41 UTC (4,896 KB)

전문 링크: PDF 보기, HTML 보기(실험적), TeX 소스 보기

현재 탐색 컨텍스트: cs.AI

관련 도구: NASA ADS, Google Scholar, Semantic Scholar, BibTeX 내보내기, Connected Papers, Litmaps, scite.ai 스마트 인용, CatalyzeX 코드 파인더, DagsHub, Hugging Face, alphaXiv 등

원문 보기
원문 보기 (영어)
--> Computer Science > Artificial Intelligence arXiv:2609.09153 (cs) [Submitted on 8 Sep 2026] Title: Procedural Graphs: Self-Evolving Execution Structures for LLM Agents Authors: Yuxing Lu , Yicheng Chen , Shanchan Wu , Sercan Ö. Arık View a PDF of the paper titled Procedural Graphs: Self-Evolving Execution Structures for LLM Agents, by Yuxing Lu and 3 other authors View PDF HTML (experimental) Abstract: Large language models are increasingly deployed as agents that plan over long horizons and act through external tools. Most agents select actions through unconstrained generation over an accumulating history, leaving implicit the procedural knowledge of what to do, in what order, and under which conditions. As trajectories lengthen, agents can lose track of their objectives, invoke tools out of order, and repeat unproductive actions. We introduce the Procedural Graph: just as a knowledge graph organizes factual knowledge into (entity, relation, entity) triplets for what-is questions, a Procedural Graph organizes procedural knowledge into (procedure, relation, procedure) triplets for what-to-do questions. At each decision step, the framework localizes the agent's active node, and a guidance model translates the surrounding subgraph into step-level situational guidance that biases the solver's next action without dictating it. The graph is self-evolving: an LLM refiner contrasts failed trajectories with successful ones and edits the graph's topology and attributes, committing edits that preserve or improve held-out validation performance while retaining rejected ones to discourage repetition. Starting from a minimal skeleton, the loop builds graphs that match or surpass hand-designed ones. It can also repair a flawed expert prior. Across multiple datasets, task types, and LLMs, the Procedural Graph delivers consistent gains over memory-based baselines, and self-evolution further improves performance without manual engineering. Comments: 36 pages including references and appendices, 6 figures, 11 tables Subjects: Artificial Intelligence (cs.AI) ; Computation and Language (cs.CL); Multiagent Systems (cs.MA) Cite as: arXiv:2609.09153 [cs.AI] (or arXiv:2609.09153v1 [cs.AI] for this version) https://doi.org/10.48550/arXiv.2609.09153 Focus to learn more arXiv-issued DOI via DataCite (pending registration) Submission history From: Yuxing Lu [ view email ] [v1] Tue, 8 Sep 2026 17:59:41 UTC (4,896 KB) Full-text links: Access Paper: View a PDF of the paper titled Procedural Graphs: Self-Evolving Execution Structures for LLM Agents, by Yuxing Lu and 3 other authors View PDF HTML (experimental) TeX Source view license Current browse context: cs.AI < prev | next > new | recent | 2026-09 Change to browse by: cs cs.CL cs.MA References & Citations NASA ADS Google Scholar Semantic Scholar export BibTeX citation Loading... BibTeX formatted citation &times; loading... Data provided by: Bookmark Bibliographic Tools Bibliographic and Citation Tools Bibliographic Explorer Toggle Bibliographic Explorer ( What is the Explorer? ) Connected Papers Toggle Connected Papers ( What is Connected Papers? ) Litmaps Toggle Litmaps ( What is Litmaps? ) scite.ai Toggle scite Smart Citations ( What are Smart Citations? ) Code, Data, Media Code, Data and Media Associated with this Article alphaXiv Toggle alphaXiv ( What is alphaXiv? ) Links to Code Toggle CatalyzeX Code Finder for Papers ( What is CatalyzeX? ) DagsHub Toggle DagsHub ( What is DagsHub? ) GotitPub Toggle Gotit.pub ( What is GotitPub? ) Huggingface Toggle Hugging Face ( What is Huggingface? ) ScienceCast Toggle ScienceCast ( What is ScienceCast? ) Demos Demos Replicate Toggle Replicate ( What is Replicate? ) Spaces Toggle Hugging Face Spaces ( What is Spaces? ) Spaces Toggle TXYZ.AI ( What is TXYZ.AI? ) Related Papers Recommenders and Search Tools Link to Influence Flower Influence Flower ( What are Influence Flowers? ) Core recommender toggle CORE Recommender ( What is CORE? ) Author Venue Institution Topic About arXivLabs arXivLabs: experimental projects with community collaborators arXivLabs is a framework that allows collaborators to develop and share new arXiv features directly on our website. Both individuals and organizations that work with arXivLabs have embraced and accepted our values of openness, community, excellence, and user data privacy. arXiv is committed to these values and only works with partners that adhere to them. Have an idea for a project that will add value for arXiv's community? Learn more about arXivLabs . Which authors of this paper are endorsers? | Disable MathJax ( What is MathJax? )