המודל העדכני ביותר שלנו, Claude 3.5 Sonnet המשודרג, הגיע ל-49% במדד SWE-bench Verified – מדד ביצועים להנדסת תוכנה – ועקף בכך את ה-45% שהושגו על ידי מודל החזית הקודם. כתבה זו מסבירה את הסוכן שבנינו סביב המודל, ונועדה לסייע למפתחים להפיק את הביצועים הטובים ביותר האפשריים מ-Claude 3.5 Sonnet.

SWE-bench הוא מדד ביצועים להערכת יכולות AI המודד את יכולתו של מודל לבצע משימות הנדסת תוכנה אמיתיות. באופן ספציפי, הוא בוחן כיצד המודל יכול לפתור בעיות GitHub ממאגרי קוד פתוח פופולריים ב-Python. עבור כל משימה במדד, מודל ה-AI מקבל סביבת Python מוכנה ו"צ'קאאוט" (עותק עבודה מקומי) של המאגר מנקודה לפני שהבעיה נפתרה. על המודל להבין, לשנות ולבדוק את הקוד לפני הגשת הפתרון המוצע שלו. כל פתרון מדורג מול בדיקות היחידה האמיתיות מבקשת המשיכה (Pull Request) שסגרה את בעיית ה-GitHub המקורית. זה בוחן אם מודל ה-AI הצליח להשיג את אותה פונקציונליות כמו המפתח האנושי המקורי של בקשת המשיכה.

SWE-bench לא מעריך רק את מודל ה-AI בנפרד, אלא מערכת "סוכן" שלמה. בהקשר זה, "סוכן" מתייחס לשילוב של מודל AI עם מעטפת התוכנה סביבו. מעטפת זו אחראית על יצירת הפרומפטים הנכנסים למודל, ניתוח הפלט של המודל כדי לבצע פעולה, וניהול לולאת האינטראקציה שבה התוצאה של הפעולה הקודמת של המודל משולבת בפרומפט הבא שלו. ביצועי סוכן ב-SWE-bench יכולים להשתנות באופן משמעותי בהתאם למעטפת זו, גם כאשר משתמשים באותו מודל AI בסיסי.

קיימים מדדי ביצועים רבים אחרים ליכולות הקידוד של מודלי שפה גדולים, אך SWE-bench צבר פופולריות מכמה סיבות:

  1. הוא משתמש במשימות הנדסיות אמיתיות מפרויקטים קיימים, ולא בשאלות בסגנון תחרויות או ראיונות עבודה;
  2. הוא עדיין אינו רווי – יש עדיין מקום רב לשיפור. אף מודל עדיין לא חצה את רף ה-50% במדד SWE-bench Verified (אף ש-Claude 3.5 Sonnet המעודכן עומד, נכון לכתיבת שורות אלה, על 49%);
  3. הוא מודד "סוכן" שלם, ולא מודל בודד. מפתחי קוד פתוח וסטארט-אפים זכו להצלחה רבה באופטימיזציה של מעטפות כדי לשפר באופן ניכר את הביצועים סביב אותו מודל.

יש לציין כי מערך הנתונים המקורי של SWE-bench מכיל כמה משימות שבלתי אפשרי לפתור ללא הקשר נוסף מחוץ לבעיית GitHub (לדוגמה, לגבי הודעות שגיאה ספציפיות להחזרה). SWE-bench-Verified הוא תת-קבוצה של SWE-bench המכילה 500 בעיות, שנסקרו על ידי בני אדם כדי לוודא שהן ניתנות לפתרון, ובכך מספק את המדד הברור ביותר לביצועי סוכני קידוד. זהו מדד הביצועים שאליו נתייחס בכתבה זו.

השגת ביצועי חזית (State-of-the-art)

סוכן המשתמש בכלים

פילוסופיית העיצוב שלנו בעת יצירת מעטפת הסוכן שעברה אופטימיזציה עבור Claude 3.5 Sonnet המעודכן, הייתה להעניק למודל השפה עצמו כמה שיותר שליטה, ולשמור על מעטפת מינימלית. לסוכן יש פרומפט, כלי Bash לביצוע פקודות Bash, וכלי עריכה (Edit Tool) לצפייה ועריכת קבצים וספריות. אנו ממשיכים לדגום עד שהמודל מחליט שסיים, או חורג מאורך חלון הקשר של 200k טוקנים. מעטפת זו מאפשרת למודל להשתמש בשיקול דעתו כיצד לפתור את הבעיה, במקום להיות מקודד מראש לדפוס או זרימת עבודה מסוימים. הפרומפט מתאר גישה מוצעת למודל, אך אינו ארוך מדי או מפורט מדי עבור משימה זו. המודל חופשי לבחור כיצד הוא עובר משלב לשלב, במקום שיהיו לו מעברים קפדניים ודיסקרטיים. אם אינכם רגישים לכמות הטוקנים, מומלץ לעודד את המודל במפורש לייצר תגובה ארוכה.

הקוד הבא מציג את הפרומפט ממעטפת הסוכן שלנו:

<uploaded_files>
{location}
</uploaded_files>
I've uploaded a python code repository in the directory {location} (not in /tmp/inputs). Consider the following PR description:

<pr_description>
{pr_description}
</pr_description>

Can you help me implement the necessary changes to the repository so that the requirements specified in the <pr_description> are met?
I've already taken care of all changes to any of the test files described in the <pr_description>. This means you DON'T have to modify the testing logic or any of the tests in any way!

Your task is to make the minimal changes to non-tests files in the {location} directory to ensure the <pr_description> is satisfied.

Follow these steps to resolve the issue:
1. As a first step, it might be a good idea to explore the repo to familiarize yourself with its structure.
2. Create a script to reproduce the error and execute it with `python <filename.py>` using the BashTool, to confirm the error
3. Edit the sourcecode of the repo to resolve the issue
4. Rerun your reproduce script and confirm that the error is fixed!
5. Think about edgecases and make sure your fix handles them as well

Your thinking should be thorough and so it's fine if it's very long.

הכלי הראשון של המודל מבצע פקודות Bash. הסכימה פשוטה, ומקבלת רק את הפקודה שיש להריץ בסביבה. עם זאת, לתיאור הכלי יש משקל רב יותר. הוא כולל הוראות מפורטות יותר למודל, כולל ייצוג תווים מיוחדים (escaping inputs), היעדר גישה לאינטרנט, וכיצד להריץ פקודות ברקע. בהמשך, אנו מציגים את המפרט עבור כלי ה-Bash:

{
   "name": "bash",
   "description": "Run commands in a bash shell\n\n* When invoking this tool, the contents of the \"command\" parameter does NOT need to be XML-escaped.\n\n* You don't have access to the internet via this tool.\n\n* You do have access to a mirror of common linux and python packages via apt and pip.\n\n* State is persistent across command calls and discussions with the user.\n\n* To inspect a particular line range of a file, e.g. lines 10-25, try 'sed -n 10,25p /path/to/the/file'.\n\n* Please avoid commands that may produce a very large amount of output.\n\n* Please run long lived commands in the background, e.g. 'sleep 10 &' or start a server in the background.",
   "input_schema": {
       "type": "object",
       "properties": {
           "command": {
               "type": "string",
               "description": "The bash command to run."
           }
       },
       "required": ["command"]
   }
}

הכלי השני של המודל (Edit Tool) מורכב בהרבה, ומכיל את כל מה שהמודל צריך לצפייה, יצירה ועריכת קבצים. גם כאן, תיאור הכלי שלנו מכיל מידע מפורט למודל לגבי אופן השימוש בו. השקענו מאמץ רב בתיאורים ובמפרטים של כלים אלו עבור מגוון רחב של משימות סוכני. בדקנו אותם כדי לחשוף כל דרך שבה המודל עלול להבין לא נכון את המפרט, או את המלכודות האפשריות בשימוש בכלים, ולאחר מכן ערכנו את התיאורים כדי למנוע בעיות אלו. אנו מאמינים שיש להקדיש תשומת לב רבה יותר לעיצוב ממשקי כלים למודלים, באותה מידה שבה מוקדשת תשומת לב רבה לעיצוב ממשקי כלים לבני אדם. הקוד הבא מציג את התיאור עבור כלי העריכה שלנו:

{
   "name": "str_replace_editor",
   "description": "Custom editing tool for viewing, creating and editing files\n\n* State is persistent across command calls and discussions with the user\n\n* If `path` is a file, `view` displays the result of applying `cat -n`. If `path` is a directory, `view` lists non-hidden files and directories up to 2 levels deep\n\n* The `create` command cannot be used if the specified `path` already exists as a file\n\n* If a `command` generates a long output, it will be truncated and marked with `<response clipped>` \n\n* The `undo_edit` command will revert the last edit made to the file at `path`\n\n\nNotes for using the `str_replace` command:\n\n* The `old_str` parameter should match EXACTLY one or more consecutive lines from the original file. Be mindful of whitespaces!\n\n* If the `old_str` parameter is not unique in the file, the replacement will not be performed. Make sure to include enough context in `old_str` to make it unique\n\n* The `new_str` parameter should contain the edited lines that should replace the `old_str`",
...

אחת הדרכים שבהן שיפרנו את הביצועים הייתה "למנוע שגיאות" בכלים שלנו. לדוגמה, לעיתים מודלים עלולים לבלבל נתיבי קבצים יחסיים לאחר שהסוכן יצא מספריית השורש. כדי למנוע זאת, פשוט חייבנו את הכלי תמיד לדרוש נתיב מוחלט. התנסנו באסטרטגיות שונות לציון עריכות בקבצים קיימים, והשגנו את האמינות הגבוהה ביותר עם החלפת מחרוזות (string replacement), כאשר המודל מציין `old_str` להחלפה ב-`new_str` בקובץ הנתון. ההחלפה תתבצע רק אם יש התאמה אחת בדיוק ל-`old_str`. אם יש יותר או פחות התאמות, המודל מוצג הודעת שגיאה מתאימה כדי שיוכל לנסות שוב. המפרט של כלי העריכה שלנו מוצג להלן:

...
   "input_schema": {
       "type": "object",
       "properties": {
           "command": {
               "type": "string",
               "enum": ["view", "create", "str_replace", "insert", "undo_edit"],
               "description": "The commands to run. Allowed options are: `view`, `create`, `str_replace`, `insert`, `undo_edit`."
           },
           "file_text": {
               "description": "Required parameter of `create` command, with the content of the file to be created.",
               "type": "string"
           },
           "insert_line": {
               "description": "Required parameter of `insert` command. The `new_str` will be inserted AFTER the line `insert_line` of `path`.",
               "type": "integer"
           },
           "new_str": {
               "description": "Required parameter of `str_replace` command containing the new string. Required parameter of `insert` command containing the string to insert.",
               "type": "string"
           },
           "old_str": {
               "description": "Required parameter of `str_replace` command containing the string in `path` to replace.",
               "type": "string"
           },
           "path": {
               "description": "Absolute path to file or directory, e.g. `/repo/file.py` or `/repo`.",
               "type": "string"
           },
           "view_range": {
               "description": "Optional parameter of `view` command when `path` points to a file. If none is given, the full file is shown. If provided, the file will be shown in the indicated line number range, e.g. [11, 12] will show lines 11 and 12. Indexing at 1 to start. Setting `[start_line, -1]` shows all lines from `start_line` to the end of the file.",
               "items": {
                   "type": "integer"
               },
               "type": "array"
           }
       },
       "required": ["command", "path"]
   }
}

תוצאות

בכלל, Claude 3.5 Sonnet המשודרג מפגין יכולות חשיבה, קידוד ומתמטיקה גבוהות יותר ממודלי הבינה המלאכותית הקודמים שלנו, וממודל ה-חזית הקודם. הוא גם מציג יכולות סוכני משופרות: הכלים והמעטפת עוזרים לנצל את היכולות המשופרות הללו באופן מיטבי.

דוגמאות להתנהגות הסוכן

להרצת מדד הביצועים, השתמשנו במתודולוגיית SWE-Agent כבסיס לקוד הסוכן שלנו. ביומנים שלנו להלן, אנו מציגים את פלט הטקסט של הסוכן, קריאות הכלים ותגובות הכלים כ-THOUGHT, ACTION ו-OBSERVATION, אף שאיננו מגבילים את המודל לסדר קבוע. קטעי הקוד שלהלן ידגימו מקרה טיפוסי של Sonnet 3.5 הפותר בעיית SWE-bench.

בקטע הקוד הראשון הזה, ניתן לראות חלק מהפרומפט הראשוני שניתן למודל, כאשר `{pr_description}` מאוכלס בערך האמיתי ממשימת SWE-bench. חשוב לציין שמשימה זו מכילה שלבים לשחזור הבעיה, מה שיעניק למודל נקודת פתיחה חשובה לחקירה.

<uploaded_files>
/repo
</uploaded_files>
I've uploaded a python code repository in the directory /repo (not in /tmp/inputs). Consider the following PR description:

<pr_description>
linear_model.RidgeClassifierCV's Parameter store_cv_values issue
#### Description
Parameter store_cv_values error on sklearn.linear_model.RidgeClassifierCV

#### Steps/Code to Reproduce
import numpy as np
from sklearn import linear_model as lm

#test database
n = 100
x = np.random.randn(n, 30)
y = np.random.normal(size = n)

rr = lm.RidgeClassifierCV(alphas = np.arange(0.1, 1000, 0.1), normalize = True, 
                                         store_cv_values = True).fit(x, y)

#### Expected Results
Expected to get the usual ridge regression model output, keeping the cross validation predictions as attribute.

#### Actual Results
TypeError: __init__() got an unexpected keyword argument 'store_cv_values'

lm.RidgeClassifierCV actually has no parameter store_cv_values, even though some attributes depends on it.

המודל מגיב ומשתמש תחילה בכלי העריכה כדי להציג את מבנה המאגר. ניתן לראות את פלט הטקסט של המודל ואת ארגומנטי קריאת הכלי תחת THOUGHT ו-ACTION, וחלק מפלט הכלי תחת OBSERVATION:

THOUGHT:
I'll help you implement the changes to satisfy the PR description. Let's follow the steps you outlined.

1. First, let's explore the repo structure:
ACTION (str_replace_editor):
command:
view

path:
/repo

OBSERVATION:
Here's the files and directories up to 2 levels deep in /repo, excluding hidden items:
/repo
/repo/PULL_REQUEST_TEMPLATE.md
/repo/ISSUE_TEMPLATE.md
/repo/sklearn
/repo/sklearn/decomposition
/repo/sklearn/kernel_ridge.py
/repo/sklearn/model_selection
/repo/sklearn/covariance
/repo/sklearn/cluster
/repo/sklearn/base.py
/repo/sklearn/dummy.py
/repo/sklearn/naive_bayes.py
...

כעת, כשלמודל יש הבנה טובה יותר של מבנה המאגר, הוא משתמש בכלי העריכה כדי ליצור סקריפט חדש שבו ישתמש לשחזור הבעיה ובדיקת התיקון שלו:

THOUGHT:
Based on the repository structure, we'll need to modify the Ridge Classifier in the `sklearn/linear_model` directory.

Let's create a script to reproduce the error:
ACTION (str_replace_editor):
command:
create

path:
/repo/reproduce_error.py

file_text:
import numpy as np
from sklearn import linear_model as lm

#test database
n = 100
x = np.random.randn(n, 30)
y = np.random.normal(size = n)

rr = lm.RidgeClassifierCV(alphas=np.arange(0.1, 1000, 0.1), normalize=True, 
                         store_cv_values=True).fit(x, y)

OBSERVATION:
File created successfully at: /repo/reproduce_error.py

לאחר מכן, המודל משתמש בכלי ה-Bash כדי להריץ את הסקריפט שכתב, ומשחזר בהצלחה את הבעיה מהמשימה:

THOUGHT:
Let's verify that we can reproduce the error:
ACTION (bash):
command:
python3 /repo/reproduce_error.py

OBSERVATION:
Traceback (most recent call last):
  File "/repo/reproduce_error.py", line 10, in <module>
    store_cv_values=True).fit(x, y)
TypeError: __init__() got an unexpected keyword argument 'store_cv_values'

מכאן ואילך, המודל משתמש בכלי העריכה כדי לשנות את קוד המקור במאגר ומריץ מחדש את הסקריפט שלו כדי לוודא שהשינוי פתר את הבעיה:

THOUGHT:
The error is reproducible. Looking at the code, I can see that the issue is that while the `RidgeClassifierCV` class inherits from `_BaseRidgeCV`, it fails to pass the `store_cv_values` parameter from its constructor through to the base class constructor.

Let's fix this:
ACTION (str_replace_editor):
command:
str_replace

path:
/repo/sklearn/linear_model/ridge.py

old_str:
    def __init__(self, alphas=(0.1, 1.0, 10.0), fit_intercept=True,
                 normalize=False, scoring=None, cv=None, class_weight=None):
        super(RidgeClassifierCV, self).__init__(
            alphas=alphas, fit_intercept=fit_intercept, normalize=normalize,
            scoring=scoring, cv=cv)
        self.class_weight = class_weight

new_str:
    def __init__(self, alphas=(0.1, 1.0, 10.0), fit_intercept=True,
                 normalize=False, scoring=None, cv=None, class_weight=None,
                 store_cv_values=False):
        super(RidgeClassifierCV, self).__init__(
            alphas=alphas, fit_intercept=fit_intercept, normalize=normalize,
            scoring=scoring, cv=cv, store_cv_values=store_cv_values)
        self.class_weight = class_weight

בדוגמה ספציפית זו, המודל עבד במשך 12 שלבים לפני שהחליט שהוא מוכן להגשה. בדיקות המשימה עברו בהצלחה לאחר מכן, ואישרו שפתרון המודל טיפל בבעיה. חלק מהמשימות דרשו למעלה מ-100 צעדים לפני שהמודל הגיש את הפתרון שלו; באחרות, המודל המשיך לנסות עד שאזל לו חלון הקשר. מבדיקת ניסיונות של Claude 3.5 Sonnet המעודכן בהשוואה למודלים ישנים יותר, Sonnet 3.5 המעודכן מבצע תיקון עצמי לעיתים קרובות יותר. הוא גם מראה יכולת לנסות מספר פתרונות שונים, במקום להיתקע בביצוע אותה טעות שוב ושוב.

אתגרים

SWE-bench Verified הוא מדד ביצועים עוצמתי, אך הוא גם מורכב יותר להרצה מאשר הערכות פשוטות בעלות סיבוב יחיד. אלה כמה מהאתגרים שאיתם התמודדנו בשימוש בו – אתגרים שגם מפתחי AI אחרים עלולים להיתקל בהם.

  1. משך זמן ועלויות טוקנים גבוהות. הדוגמאות לעיל הן ממקרה שהושלם בהצלחה ב-12 צעדים. עם זאת, הרצות מוצלחות רבות דרשו מאות צעדים מהמודל כדי לפתור את הבעיה, ולמעלה מ-100 אלף טוקנים. Claude 3.5 Sonnet המעודכן מתמיד: הוא יכול לעיתים קרובות למצוא דרך לפתור בעיה בהינתן מספיק זמן, אך הדבר עלול להיות יקר;
  2. דירוג. בעת בדיקת משימות שנכשלו, מצאנו מקרים שבהם המודל התנהג נכון, אך היו בעיות בהגדרת הסביבה, או בעיות עם תיקוני התקנה שיושמו פעמיים. פתרון בעיות מערכת אלו חיוני לקבלת תמונה מדויקת של ביצועי סוכן AI.
  3. בדיקות נסתרות. מכיוון שהמודל אינו יכול לראות את הבדיקות שלפיהן הוא מדורג, הוא לעיתים קרובות "חושב" שהצליח כאשר המשימה למעשה נכשלה. חלק מהכישלונות הללו נובעים מכך שהמודל פתר את הבעיה ברמת הפשטה שגויה (יישום פלסטר במקום ריפקטור עמוק יותר). כישלונות אחרים מרגישים פחות הוגנים: הם פותרים את הבעיה, אך אינם תואמים את בדיקות היחידה מהמשימה המקורית.
  4. רב-מודאליות. למרות של-Claude 3.5 Sonnet המעודכן יש יכולות ראייה ורב-מודאליות מצוינות, לא יישמנו דרך עבורו לצפות בקבצים שנשמרו במערכת הקבצים או מפוענחים באמצעות כתובות URL. זה הפך את איתור באגים במשימות מסוימות (במיוחד אלו מ-Matplotlib) לקשה במיוחד, וגם לנוטה להזיות מודל. יש כאן בהחלט "פירות נמוכים" למפתחים לשפר – ו-SWE-bench השיקה מדד ביצועים חדש המתמקד במשימות רב-מודאליות. אנו מצפים לראות מפתחים משיגים ציונים גבוהים יותר במדד זה עם Claude בעתיד הקרוב.

Claude 3.5 Sonnet המשודרג השיג 49% במדד SWE-bench Verified, ועקף את מודל החזית הקודם (45%), עם פרומפט פשוט ושני כלים לשימוש כללי. אנו בטוחים שמפתחים שיבנו עם Claude 3.5 Sonnet החדש ימצאו במהרה דרכים חדשות וטובות יותר לשפר את ציוני SWE-bench מעבר למה שהצגנו כאן בתחילה.

תודות

אריק שלונץ (Erik Schluntz) ביצע אופטימיזציה לסוכן ה-SWE-bench וכתב פוסט זה בבלוג. סיימון ביגס (Simon Biggs), דון דריין (Dawn Drain) ואריק כריסטיאנסן (Eric Christiansen) סייעו ביישום מדד הביצועים. שאונה קרבק (Shauna Kravec), דון דריין, פליפה רוסו (Felipe Rosso), נובה דאסארמה (Nova DasSarma), וון צ'נדרסקאראן (Ven Chandrasekaran), ורבים אחרים תרמו לאימון Claude 3.5 Sonnet להיות מצוין בקידוד סוכני.