Designing tool-integrated reasoning agent systems for complex chemical tasks remains a fundamental challenge. Although recent chemical agents have demonstrated promising performance through the integration of external tools, they are still built on the autoregressive paradigm, which is inherently constrained by causal attention and left-to-right generation. As a result, they often struggle with bidirectional molecular understanding, global coordinated tool planning and multi-source evidence integration. To address this challenge, we introduce ChemDiffAgent, the first masked diffusion language agent for tool-integrated chemical reasoning. It reformulates chemical reasoning as iterative denoising over interleaved reasoning and tool-use trajectories, enabling tool-use decisions to be jointly determined under full-trajectory context and thereby better aligning the agent's decision boundary with its knowledge boundary. We further analyze how this paradigm benefits agentic reasoning through harder infilling subproblems during training and flexible arbitrary-order decoding during inference. Then we develop a two-stage post-training framework, comprising agentic supervised fine-tuning and variance-reduced preference optimization, to enhance tool-use and reasoning capabilities. We also construct a comprehensive benchmark covering six chemistry tasks across both single-turn and multi-turn tool-use scenarios. Under matched budgets and evaluation, ChemDiffAgent consistently outperforms autoregressive agents, achieving an overall improvement of approximately 20%. Notably, our 8B model achieves performance comparable to, in some cases surpassing, significantly larger frontier models, such as GPT 5.5 and Claude Opus 4.7. Code is available at https://github.com/bilemond/ChemDiffAgent.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

综述 | 终端智能体:命令行环境中的 AI Agents
专知会员服务
12+阅读 · 8月24日
综述 | 从问答到任务完成:Agent系统与Harness设计
专知会员服务
20+阅读 · 6月24日
Agent视域下的人工智能赋能作战系统
专知会员服务
60+阅读 · 2024年12月15日
作战 Agent 的学习算法研究进展与发展趋势
专知会员服务
72+阅读 · 2023年10月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
深度学习中Attention Mechanism详细介绍:原理、分类及应用
深度学习与NLP
10+阅读 · 2019年2月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
综述:Image Caption 任务之语句多样性
PaperWeekly
22+阅读 · 2018年11月30日
Fully-Convolutional Siamese Networks for Object Tracking论文笔记
统计学习与视觉计算组
10+阅读 · 2018年10月12日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
原创 | Attention Modeling for Targeted Sentiment
黑龙江大学自然语言处理实验室
25+阅读 · 2017年11月5日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
75+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
19+阅读 · 2012年12月31日
VIP会员
最新内容
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
迈向更智慧的军事情报
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《美国陆军2026年野战手册 2-0 情报》
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《基于启发式算法求解武器-目标分配问题》
专知会员服务
7+阅读 · 10月12日
《美陆军最新条令出版物 2-0 情报》
专知会员服务
8+阅读 · 10月10日
电子战测试与训练靶场:战前验证战备状态
专知会员服务
3+阅读 · 10月10日
《美国陆军如何作战》46页最新报告
专知会员服务
9+阅读 · 10月10日
相关VIP内容
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
深度学习中Attention Mechanism详细介绍:原理、分类及应用
深度学习与NLP
10+阅读 · 2019年2月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
综述:Image Caption 任务之语句多样性
PaperWeekly
22+阅读 · 2018年11月30日
Fully-Convolutional Siamese Networks for Object Tracking论文笔记
统计学习与视觉计算组
10+阅读 · 2018年10月12日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
原创 | Attention Modeling for Targeted Sentiment
黑龙江大学自然语言处理实验室
25+阅读 · 2017年11月5日
相关基金
Top
微信扫码咨询专知VIP会员