港大开源博士级AI智能体，独立完成三篇算法研究，一站式科研6小时搞定

这三篇论文，出自同一AI之手。

随着人工智能技术的迅猛发展，OpenAI提出的五级模型（涵盖从对话系统到协作管理者）已成为行业发展的重要参考框架。

其中，“自主研究智能体”（Autonomous Research Agent）作为第三至第四阶段的核心技术，正受到全球范围内越来越多的关注。

近日，香港大学数据智能实验室推出了一款开源的AI-Researcher系统，以Claude-3.5-sonnet作为核心，兼容DeepSeek、HuggingFace等主流大模型生态。

通过参数优化和任务适配，系统展现了从复杂需求解析、多源知识整合到成果输出的全面能力，

与OpenAI商业化方案每月高达2万美元的费用相比，香港大学团队这款方案开源，10天就在Github上获得了超过1k星标。

以下内容展示了系统基于初步研究构想所生成的部分科研成果。

成果展示：AI-Researcher自主产出的学术成果

案例一：图像生成算法的探索

AI-Researcher自主提出的技术方案

在计算机视觉图像生成领域，AI-Researcher凭借对「Vector Quantization」技术的理解，

仅依据用户提供的研究方向和相关文献，AI-Researcher独立完成了从算法设计到代码实现的完整研究流程。

AI-Researcher所设计的技术方案融合三大核心技术：特殊的旋转重缩放机制、梯度流优化算法及动态码本更新系统。

这一组合设计巧妙打通了编码解码环节中的梯度障碍。

实验表明，该方案不仅加速了模型训练进程，还显著提升了生成图像质量。

AI-Researcher自主完成的实验验证与分析

• 主要性能对比实验：比较了不同规模VQ-VAE模型性能，改进后模型的损失显著降低，码本困惑度从17.95提升至最高431.25。

• 重建质量演化分析： 通过第0至99轮训练过程的图像可视化，展示了重建质量从模糊低保真到高清晰高保真的演进过程。

• 消融研究： 通过调整承诺损失系数β(0.1至2.0)发现较低β值提高码本多样性但总损失较高，较高β值则相反。

• 码本演化可视化： t-SNE可视化显示码本向量从初始分散状态逐渐形成有意义的聚类结构，证明了编码空间的优化。

值得关注的是，AI-Researcher在未看过原始论文的情况下所提出的技术方案，

与已发表的学术成果《Restructuring Vector Quantization with the Rotation Trick》具有一定的可比性。

案例二：图像压缩算法的探索

AI-Researcher自主提出的技术方案

传统向量量化技术面临瓶颈——庞大码本与复杂编解码机制导致计算负荷沉重，特别在大型数据集应用场景下捉襟见肘。

这种资源密集型特性成为VAE实际部署的绊脚石，需要突破性的轻量化量化方案。

为解决该技术挑战，AI-Researcher设计了有限标量量化框架。

该方法融合了三项技术：解决不可微问题的直通估计器、提升训练稳定性的温度退火与EMA动态更新，以及最小化冗余的层次化结构设计。

AI-Researcher自主完成的实验验证与分析

• 主性能对比： 评估不同训练策略对FSQ性能的影响。温度退火技术通过控制量化过程的平滑度，显著提升了生成图像的质量和多样性。

• 模型消融研究： 探究量化级别对模型表现的影响。量化级别(3至10)增加改善图像质量，但需权衡计算成本。

• 温度退火实验： 分析温度参数对训练稳定性的作用。温度从1.0降至0.1保持重建稳定，维持一致图像质量。

• 温度退火实验： 测试动态调整量化级别的效果。动态调整量化级别将损失从0.3059减至0.1552，提高表示效率。

• 层次化量化实验： 评估多层次量化结构的优势。多层次结构减少冗余，改善重建质量和FID分数。

案例三：生成式建模的探索

该文章通过提出增强型连续归一化流（Enhanced Continuous Normalizing Flows），

解决了传统连续归一化流（CNFs）在高维空间中数据生成不稳定以及映射精度不足的关键问题，显著提升了模型的性能和生成质量。

AI-Researcher自主提出的技术创新点

该工作通过改进速度网络架构、引入速度一致性损失和优化采样策略，显著提升了连续归一化流（CNFs）的稳定性和精确性，

有效解决了高维空间中数据生成的挑战。此外，该方法还采用了指数移动平均（EMA）技术来稳定训练过程中的参数更新，进一步提高了模型的性能和生成质量。

AI-Researcher自主完成的实验验证与分析

• 主要性能对比实验：使用 CIFAR-10 数据集，对比了标准 CNF 模型和 ResNet 增强型 CNF 模型，

经过 100 个周期训练后，ResNet 增强型 CNF 模型在 FID 分数上表现更好，样本保真度有所提高。

• 消融研究实验：对不同架构配置进行实验，发现增加网络深度和使用 Tanh 激活函数可提升样本保真度和多样性。

• 敏感性分析实验：调整学习率、权重衰减等超参数，发现平衡的超参数设置能稳定模型，不当设置会导致性能下降，凸显了超参数调整的重要性。

AI科研助手技术剖析

智能文献调研(Automated Literature Review)

AI-Researcher通过智能采集系统，从arXiv、IEEE Xplore、ACM等权威数据库自动获取相关文献，并整合GitHub和Hugging Face等平台上的高质量代码实例。

系统内置智能评估机制，严格筛选文献的学术价值和代码的实用性，确保分析过程中仅聚焦最具意义的资源。

创意构思与方向导航（Creative Ideation and Direction Navigation）

AI-Researcher通过解析现有研究成果，识别技术瓶颈，探索潜在的创新突破路径。结合研究需求，系统提供两种智能工作模式：

• Level 1 模式：根据用户提供的具体研究方向，进行深化开发与创新拓展。

• Level 2 模式：基于参考文献，完全自主生成前沿研究思路，实现技术的创新。

系统构建了分阶段的创意生成体系，首先通过智能算法广泛生成多种研究思路，

再从创新价值、技术可行性及学术影响等维度进行全面分析，最终甄选出最具前景的方案，为用户提供清晰的研究方向建议。

算法开发与实验测试

AI-Researcher在算法实现与验证阶段采用结构化的方法，分为以下关键步骤：

• 策略制定：明确技术实现路径，全面评估方案的创新价值与可操作性，确保研究方向具有高效性与实践意义。

• 代码实现：将算法设计转化为高效的程序代码，搭建完善的测试环境与评价体系，保证开发过程的稳定性与准确性。

• 性能测试：通过多层次实验验证算法效果，结合定量分析与定性评价，全面评估关键性能指标并收集改进反馈。

• 优化迭代：依据实验数据优化算法，对瓶颈问题进行针对性改进，持续提升系统的整体表现。

这一闭环验证流程确保研究成果的可靠性与可重复性，提高科研效率，加速从理论概念到技术落地的转化进程。

论文报告撰写

AI-Researcher的智能写作模块能够自动生成符合学术规范的研究论文，精准呈现研究背景、理论依据和实验结果。

系统采用分层写作策略，确保论文结构清晰、逻辑严谨、语言专业。

生成的研究内容超越了简单的实验报告，包含深度的理论分析、精确的算法定义以及全面的实验验证。

此外，每篇论文还辅以详尽的相关工作总结、创新点说明和实验结果解读。

全面研究质量评估

AI-Researcher设计了一套精细的评估体系，从五大核心维度对研究质量进行深入分析：

1. 创新性与影响力：衡量研究的原创性、技术突破点及其在学术领域的潜在影响。

2.实验设计与可靠性：检验实验的科学设计、评价指标的全面性以及结果的可重复性。

3.理论基础与严谨性：评估数学推导的完整性、逻辑严密性以及与现有知识的契合程度。

4.结果解读与分析能力：分析数据解读的深度、对比研究的能力以及对异常现象的合理解释。

5.学术表达与写作质量：检查论文结构的逻辑性、论证的清晰性以及领域术语使用的准确性。

这一系统化的评估方法不仅为研究人员提供全面的质量反馈，还推动AI-Researcher在不断实践中实现自我优化与迭代提升。

统一化评测框架

AI-Researcher构建了完善的基准测试系统，用于科学评估其研究能力：

• 以人类专家撰写的论文为对比基准

• 涵盖计算机视觉、自然语言处理、数据挖掘与信息检索四大核心领域

• 提供完全开源的数据集和评估工具，确保测试的透明性

• 采用多层次评估策略，满足不同研究阶段的多样化需求

这套的评测框架体系，既增强了系统性能的可信性，又为AI在推动科学发现方面的探索提供了指导。

AI-Researcher项目地址： https://github.com/HKUDS/AI-Researcher

港大Data Intellegience Lab： https://sites.google.com/view/chaoh

文章来自于微信公众号 “量子位”，作者 ：AI-Researcher团队