WebGUM: Avanzando en la Navegación Autónoma por la Web
WebGUM automatiza tareas web usando comprensión visual y del lenguaje para mejorar la eficiencia.
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Tabla de contenidos
La navegación web es el proceso de usar una computadora para navegar por sitios web según las instrucciones del usuario. Esta tarea suele ser repetitiva y requiere mucho input manual, como hacer clic en botones, llenar formularios o buscar información. Con el auge de la tecnología, hay un interés creciente en automatizar estas tareas. Los agentes web autónomos pueden ayudar a los usuarios a completar estas tareas de manera más eficiente, ahorrando tiempo y reduciendo errores.
Sin embargo, desarrollar estos agentes web tiene sus desafíos. Los métodos tradicionales a menudo se basan en prueba y error, lo que puede ser ineficiente y llevar a errores que podrían causar problemas, como bloquear una cuenta al ingresar la contraseña incorrecta. Por eso, los investigadores están buscando diferentes maneras de entrenar a estos agentes para mejorar su precisión y eficiencia.
Enfoques Actuales
La mayoría de los métodos actuales utilizan un tipo de aprendizaje llamado aprendizaje por refuerzo (RL), que se basa en aprender de experiencias y recibir recompensas por acciones buenas. Aunque este método puede ser efectivo, a menudo requiere muchos intentos para aprender las mejores acciones a tomar, lo que puede ser engorroso y resultar en varios problemas. Como solución, los investigadores han comenzado a usar métodos de entrenamiento fuera de línea que dependen de datos pre-recolectados en lugar de explorar la web en tiempo real.
El entrenamiento fuera de línea utiliza conjuntos de datos estáticos creados a partir de demostraciones humanas. Estos conjuntos de datos proporcionan ejemplos de tareas de navegación web exitosas, permitiendo a los agentes aprender de experiencias pasadas. Sin embargo, los métodos fuera de línea han sido típicamente menos eficientes en comparación con el aprendizaje en tiempo real porque pueden no adaptarse tan bien a nuevas situaciones.
Presentando WebGUM
Para abordar estos desafíos, hemos desarrollado un nuevo agente web autónomo llamado WebGUM. Este agente puede entender tanto las imágenes de las páginas web como el código HTML subyacente que compone esas páginas. Al combinar estas dos fuentes de información, WebGUM puede tomar mejores decisiones y realizar tareas de navegación web siguiendo instrucciones en lenguaje natural.
WebGUM utiliza un modelo de lenguaje grande que ha sido entrenado para entender las instrucciones de los usuarios. Este enfoque mejora su capacidad para comprender tareas y le permite manejar instrucciones más complejas de manera efectiva. También utiliza información visual de capturas de pantalla de páginas web, lo que le ayuda a entender mejor el diseño y la estructura de los sitios web con los que interactúa.
Cómo Funciona WebGUM
WebGUM aprende a navegar por la web observando tanto el HTML como las imágenes de las páginas web. Cuando recibe una instrucción, analiza los visuales y el texto proporcionados para determinar las acciones correctas a tomar. Por ejemplo, si un usuario pide encontrar un correo específico y reenviarlo a alguien, WebGUM mirará el diseño del cliente de correo y el contenido de los correos para completar la tarea.
Los aspectos clave del diseño de WebGUM incluyen:
Aprendizaje multimodal: Al observar tanto la información visual como la textual, WebGUM obtiene una comprensión más completa de las páginas web, permitiéndole tomar mejores decisiones.
Ajuste Fino de Instrucciones: El modelo de lenguaje utilizado por WebGUM ha sido específicamente entrenado para seguir instrucciones, lo que mejora su capacidad para entender y procesar los comandos del usuario.
Utilización de Grandes Conjuntos de Datos: WebGUM fue entrenado en un conjunto de datos masivo de tareas de navegación web exitosas. Estos datos de entrenamiento extensos ayudan a mejorar su rendimiento y su generalización a varias tareas, incluso las complejas.
Entrenamiento Conjunto: Tanto los componentes visuales como los lingüísticos de WebGUM se entrenan juntos, permitiendo una mejor integración de la información visual y textual.
Evaluación del Rendimiento
El rendimiento de WebGUM se ha probado en benchmarks establecidos en navegación web, como MiniWoB++. Estas pruebas comparan su tasa de éxito con otros modelos existentes. Los resultados muestran que WebGUM supera significativamente a los métodos de entrenamiento fuera de línea anteriores por un amplio margen. Por ejemplo, mejoró la tasa de éxito en un 31.9% respecto a los mejores métodos anteriores.
En otra evaluación del benchmark WebShop, que simula una experiencia de compra en línea, WebGUM también logró una tasa de éxito más alta en comparación con los mejores modelos existentes. Esto confirma que su diseño y enfoque de entrenamiento lo convierten en un agente competitivo en tareas de navegación web.
Ventajas de WebGUM
WebGUM ofrece varias ventajas que mejoran su efectividad y usabilidad:
Mejora de Precisión: Al aprovechar tanto el HTML como los visuales, WebGUM entiende mejor la tarea en cuestión y puede ejecutar acciones de manera más precisa.
Flexibilidad: El modelo puede manejar una amplia gama de tareas, desde acciones simples como llenar formularios hasta otras más complejas que implican múltiples pasos. Esta versatilidad lo hace adecuado para varias aplicaciones.
Entrenamiento Eficiente: La combinación de usar un gran conjunto de datos y ajustar las capacidades de seguimiento de instrucciones permite que WebGUM aprenda de manera eficiente, reduciendo la necesidad de extensas pruebas y errores durante el entrenamiento.
Fácil de Usar: WebGUM puede seguir instrucciones en lenguaje natural, lo que facilita la interacción de los usuarios con él sin necesidad de conocimientos técnicos o entender lenguajes de programación.
Desafíos y Direcciones Futuras
A pesar de sus éxitos, todavía hay desafíos que deben abordarse. Uno de los desafíos importantes es la necesidad de conjuntos de datos más diversos y de gran escala. Aunque el conjunto de datos actual es considerable, no cubre la vasta diversidad de internet. Datos más variados ayudarán a WebGUM a ser mejor en la generalización de sus habilidades a través de diferentes sitios web y tareas.
Otra área de mejora radica en aumentar su capacidad para lidiar de manera efectiva con situaciones imprevistas. En escenarios del mundo real, las páginas web pueden cambiar con frecuencia y pueden aparecer elementos inesperados. Construir un sistema más robusto que pueda adaptarse a estos cambios será esencial para su implementación práctica.
La investigación futura también podría explorar la combinación de métodos de entrenamiento en línea y fuera de línea, lo que podría ayudar a mantener los beneficios del aprendizaje fuera de línea mientras se gana la adaptabilidad de los sistemas en línea.
Conclusión
WebGUM representa un avance significativo en el campo de la navegación web autónoma. Al combinar efectivamente la comprensión visual con un fuerte modelo de lenguaje entrenado para seguir instrucciones, supera los métodos de entrenamiento fuera de línea existentes. Su capacidad para adaptarse y operar usando entradas multimodales lo convierte en una solución robusta para automatizar tareas web.
A medida que continuamos refinando sus capacidades y ampliando sus datos de entrenamiento, WebGUM se volverá aún más hábil en manejar las complejidades de navegar por la web. Este avance ofrece una perspectiva prometedora para el futuro de los agentes web y su potencial para simplificar tareas en línea para los usuarios.
Impactos Más Amplios
La implementación de WebGUM y agentes autónomos similares podría tener un impacto significativo en el uso diario de internet. Al automatizar tareas repetitivas, los usuarios podrían pasar menos tiempo en actividades mundanas, lo que les permitiría concentrarse en interacciones más significativas en línea. Sin embargo, se necesita precaución al implementar tales agentes en escenarios del mundo real, ya que los errores pueden conducir a problemas de seguridad o violaciones de datos.
En conclusión, mientras trabajamos para mejorar WebGUM y potenciar sus capacidades, buscamos crear una herramienta que no solo asista a los usuarios, sino que también contribuya a hacer de internet un espacio más accesible y fácil de usar.
Título: Multimodal Web Navigation with Instruction-Finetuned Foundation Models
Resumen: The progress of autonomous web navigation has been hindered by the dependence on billions of exploratory interactions via online reinforcement learning, and domain-specific model designs that make it difficult to leverage generalization from rich out-of-domain data. In this work, we study data-driven offline training for web agents with vision-language foundation models. We propose an instruction-following multimodal agent, WebGUM, that observes both webpage screenshots and HTML pages and outputs web navigation actions, such as click and type. WebGUM is trained by jointly finetuning an instruction-finetuned language model and a vision encoder with temporal and local perception on a large corpus of demonstrations. We empirically demonstrate this recipe improves the agent's ability of grounded multimodal perception, HTML comprehension, and multi-step reasoning, outperforming prior works by a significant margin. On the MiniWoB, we improve over the previous best offline methods by more than 45.8%, even outperforming online-finetuned SoTA, humans, and GPT-4-based agent. On the WebShop benchmark, our 3-billion-parameter model achieves superior performance to the existing SoTA, PaLM-540B. Furthermore, WebGUM exhibits strong positive transfer to the real-world planning tasks on the Mind2Web. We also collect 347K high-quality demonstrations using our trained models, 38 times larger than prior work, and make them available to promote future research in this direction.
Autores: Hiroki Furuta, Kuang-Huei Lee, Ofir Nachum, Yutaka Matsuo, Aleksandra Faust, Shixiang Shane Gu, Izzeddin Gur
Última actualización: 2024-02-25 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2305.11854
Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2305.11854
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.
Gracias a arxiv por el uso de su interoperabilidad de acceso abierto.
Enlaces de referencia
- https://github.com/google-research/scenic
- https://github.com/google-research/t5x/blob/main/docs/models.md
- https://console.cloud.google.com/storage/browser/gresearch/webllm/webn
- https://github.com/stanfordnlp/miniwob-plusplus-demos
- https://github.com/princeton-nlp/WebShop/tree/master/baseline_models/data
- https://github.com/google-research/google-research/tree/master/mm_webnav
- https://sites.google.com/view/mm-webnav/