Детальная информация

Название WebAgent-RL+: разработка и абляционное исследование фреймворка обучения с подкреплением для робастной автоматизации веб-интерфейсов: выпускная квалификационная работа магистра: направление 02.04.01 «Математика и компьютерные науки» ; образовательная программа 02.04.01_03 «Искусственный интеллект и машинное обучение» = WebAgent-RL+: Design and Ablation Study of a Reinforcement Learning Framework for Robust Web Interface Automation
Авторы Вакулич Михаил Сергеевич
Научный руководитель Лукашин Алексей Андреевич
Организация Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Институт компьютерных наук и кибербезопасности
Выходные сведения Санкт-Петербург, 2026
Коллекция Выпускные квалификационные работы ; Общая коллекция
Тематика веб-агент ; обучение с подкреплением ; PPO ; куррикулум ; Reward Fusion ; иерархическая архитектура ; LLM ; MiniWob++ ; BrowserGym ; web agent ; reinforcement learning ; curriculum ; hierarchical architecture
Тип документа Выпускная квалификационная работа магистра
Язык Русский
Уровень высшего образования Магистратура
Код специальности ФГОС 02.04.01
Группа специальностей ФГОС 020000 - Компьютерные и информационные науки
DOI 10.18720/SPBPU/3/2026/vr/vr26-4854
Права доступа Доступ по паролю из сети Интернет (чтение, печать, копирование)
Дополнительно Новинка
Ключ записи ru\spstu\vkr\45027
Дата создания записи 04.09.2026

Разрешенные действия

Действие 'Прочитать' будет возможно после подготовки администраторами необходимых файлов

Действие 'Загрузить' будет доступно, если вы выполните вход в систему или будете работать с сайтом на компьютере в другой сети

Группа Анонимные пользователи
Сеть Интернет

Современные веб-агенты на основе LLM требуют десятков GPU уровня A100 для дообучения: порог, непреодолимый в академических условиях. В этой работе предлагается фреймворк WebAgent-RL+, который решает задачу иначе: языковая модель-планировщик заморожена и квантизована до 4 бит, а обучается только компактный PPO-исполнитель. Дополнительно фреймворк включает адаптивный куррикулум, выбирающий задачи по неопределённости оценки критика, и Reward Fusion: механизм, собирающий сигнал вознаграждения из ORM-оценки,DOM-верификацииипромежуточныхwaypoint-подцелей. Всё это позволяет вести обучение на одной потребительской видеокарте. Прототип собран из открытых компонентов. Браузерная среда: BrowserGym 0.14.3 поверх Playwright. Планировщик: Qwen3-8B в формате NF4. Обучение идёт на PyTorch 2.7 внутри Docker-контейнера с NVIDIA Container Toolkit. Код эксперимента занимает двенадцать Python-файлов. Тестирование проводилось на 28 задачах бенчмарка MiniWob++. Итоговая конфигурация на Qwen3-8B достигла success rate 70,3% в лучшем прогоне (seed=42). Устойчивость подтверждена мультисидной абляционной серией на Qwen2.5-7B-Instruct: 65,6 ± 2,6% (среднее по трём сидам; знак ± обозначает разброс по сидам, не доверительный интервал). Несглаженный максимум составил 68,8%. Для проверки вклада компонентов проведены абляции (от двух до трёх случайных инициализаций на конфигурацию) при сравнении на общем горизонте обучения. Решающий вклад даёт куррикулум: при его отключении success rate на горизонте падает с 34,8% до 21,9%, а обучение без приоритизации задач перестаёт прогрессировать после раннего освоения лёгких задач. Отключение Reward Fusion на success rate практически не отразилось (33,5% против 34,8%, в пределах шума), а конфигурация без иерархического планировщика осталась в пределах разброса по инициализациям (37,7%). Таким образом, на коротких задачах MiniWob++ значимый прирост обеспечивает приоритизация куррикулумом, тогда как вклад Reward Fusion и LLM-планировщика на данном бенчмарке подтвердить не удалось. В работе пять глав. Первая описывает теорию RL применительно к веб-средам и разбирает существующие подходы. Вторая вводит архитектуру фреймворка. Третья: реализация прототипа, от выбора стека до управления GPU-памятью. Четвёртая: эксперименты, метрики и абляции. Пятая: ограничения текущей версии и то, что планируется доработать.

Training web agents with RL typically demands clusters of 8+ A100 GPUs: hardware that most academic labs simply do not have. This thesis presents WebAgent-RL+, a framework that sidesteps the problem by freezing the LLM planner (4-bit quantized Qwen3-8B) and training only a lightweight PPO executor on top of it. Two additional mechanisms make learning feasible on a single consumer GPU: an adaptive curriculum that selects tasks based on critic uncertainty, and Reward Fusion, which blends ORM scores, DOM-level verification, and intermediate waypoint signals into a single dense reward. The prototype runs inside a Docker container with NVIDIA Container Toolkit. BrowserGym 0.14.3 and Playwright handle the browser environment; PyTorch 2.7 handles training. The entire codebase fits in twelve Python files. WebAgent-RL+ was evaluated on 28 MiniWob++ tasks. The final configuration on Qwen3-8B reached a success rate of 70.3% in its best run (seed=42). Robustness is supported by a multi-seed ablation series on Qwen2.5 7B-Instruct: 65.6 ± 2.6% (mean over three seeds; ± denotes seed-to-seed spread, not a confidence interval). The unsmoothed maximum was 68.8%. To isolate the contribution of each component, ablations were run with two to three random seeds per configuration and compared on a common training horizon. The curriculum proved decisive: removing it dropped success rate at the horizon from 34.8% to 21.9%, and without task prioritization learning stalled once the easy tasks were mastered. Removing Reward Fusion had virtually no effect on success rate (33.5% versus 34.8%, within noise), and the configuration without the hierarchical planner stayed within the seed-to-seed spread (37.7%). On the short MiniWob++ tasks, the measurable gain therefore comes from curriculum-based prioritization, while the contributions of Reward Fusion and the LLM planner could not be confirmed on this benchmark. The thesis is organized in fivechapters. Chapter 1 covers RL theory as it applies to web environments and surveys prior work. Chapter 2 introduces the framework architecture. Chapter 3 details the implementation, from the technology stack to GPU memory management. Chapter 4 reports experiments, metrics, and ablation results. Chapter 5 discusses current limitations and planned future work.

Место доступа Группа пользователей Действие
Локальная сеть ИБК СПбПУ Все
Загрузить
Интернет Авторизованные пользователи СПбПУ
Загрузить
Интернет Анонимные пользователи
...