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工具使用与函数调用

Tool Use & Function Calling 活跃前沿

让模型调 API、搜网页、执行代码:从 Toolformer 到 MCP 的工具生态标准化。

代表机构: AnthropicOpenAI开源生态(LangChain 等)

概述

工具使用把模型从「闭卷考试」变成「开卷实操」。技术演化分三步:ReAct(2022)确立了「推理-行动-观察」循环的提示范式;Toolformer(2023)证明模型可以在预训练中自学「何时插入哪个 API 调用」;2023 年 6 月 OpenAI function calling 把结构化工具调用做进模型 API,从此 JSON 出参的可靠性成为各家模型的硬指标。

2024 年 11 月 Anthropic 发布 MCP(Model Context Protocol),意图成为「AI 的 USB-C」:统一模型与外部工具/数据源的连接协议。半年内 OpenAI、Google 相继兼容,工具生态从「每家一套插件格式」走向事实标准——这可能是 Agent 领域近两年最重要的基础设施事件。

看点

工具调用的瓶颈已从「格式对不对」转向「选择对不对」:给模型 50 个工具,选哪个、何时用、参数从哪取,是规划问题而非解析问题。工具检索(tool RAG)悄然成为新的子问题。

经典工作

  • Toolformer(2023)
  • ReAct(2022)
  • MCP 协议(2024,Anthropic)

论文精读

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Toolformer: Language Models Can Teach Themselves to Use Tools

★★★★★

Schick et al. (Meta AI) · NeurIPS 2023 2023

让 6.7B 模型自学「何时、如何插入 API 调用」:用自举数据过滤把工具使用内化到语言建模目标里。

演进脉络

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  1. Codex 与 GitHub Copilot 2021 年 8 月 29 日

    OpenAI 的 Codex(GPT-3 的代码特化版)驱动 GitHub Copilot 上线,编程助手成为 LLM 第一个大规模商业落地,「代码即验证器」也埋下了后来推理 RL 的伏笔。

  2. AutoGPT 热潮与破灭 2023 年 3 月 30 日

    开源项目 AutoGPT 让 GPT-4 自主设定子目标、循环调用工具,GitHub 星标数月破十万——但自主智能体在真实任务中的可靠性迅速暴露,热潮退去,为后来务实的 Agent 工程留下教训。

关联研究问题

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长时程 Agent 为什么仍不可靠

悬而未决

Agent 是当前估值最高的应用叙事,但错误随步数复合是数学级的硬约束:单步 99% 的可靠度在 100 步任务上只剩 37% 的整体成功率。这个问题不解决,「AI 同事」就永远停留在 demo 与窄域工具。