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Zishen Wan Yuhang Du Mohamed Ibrahim Jiayi Qian Jason Jabbour Yang (Katie) Zhao Tushar Krishna Arijit Raychowdhury Vijay Janapa Reddi

摘要
协作式具身系统通过融合感知、规划、执行与由大语言模型(LLMs)驱动的高级推理,使多个智能体在真实环境中协同完成复杂、长周期、多目标任务,展现出巨大潜力。尽管算法层面取得了显著进展,但当前系统在部署具身智能体时仍面临诸多挑战,包括规划与通信延迟过长、可扩展性受限,以及底层执行对环境变化高度敏感,这些因素共同导致系统效率严重下降。本文提出ReCA——一种面向协作式具身智能体系统的表征与协同设计框架,旨在提升任务执行效率与系统可扩展性。在算法层面,ReCA通过高效本地化模型处理,显著降低模型运行开销;在系统层面,ReCA设计了融合长期与短期记忆的双层内存结构,采用集中式与分布式协同结合的分层规划机制,并引入规划引导的多步执行策略,实现高效且可扩展的协作式具身智能体计算;在硬件层面,ReCA采用异构硬件架构,配备高层规划GPU子系统与底层规划加速器子系统,保障任务执行的高效性与鲁棒性。在长周期多目标任务上的评估表明,ReCA具备良好的跨应用场景与系统规模的泛化能力,相较当前最先进的协作式具身自主智能体系统,任务成功率提升4.3%,整体执行速度提升10.2倍。