多agent进化搜索新突破:告别文本CoT,让450个agent在潜空间中高效协作
在数学与科学计算的程序搜索中,基于大语言模型的进化搜索通常依赖反复生成、评估和筛选候选程序。为了提高多样性,多个agent需要不断探索不同方案,但每次都要先生成冗长的文本推理,再输出程序,时间和成本随之上升。布朗大学团队提出的SwarmEvolve尝试绕开这一步:让agent在潜空间中推理和通信,直接把内部表示交给汇总agent生成新程序。
450个agent分群开工,每轮只交KV缓存
SwarmEvolve是一个利用多agent协作开展进化搜索的框架。每一轮搜索运行450个潜空间agent,这些agent组成不同群体,各自关注不同方向。例如,有的群体尝试“实现文献中的某种构造”,有的群体采用“教科书中的方法”。它们拥有不同的专长、父代程序和思考方式,各自执行40步潜空间推理。
与常见的文本CoT不同,潜空间agent不再逐步采样并输出文本token,而是使用连续向量进行推理。不同agent之间也不通过文本消息传递信息,而是交换内部表示。具体来说,潜空间agent从不同角度研究问题与父代程序,汇总agent读取它们的KV缓存,将不同思路组合成新程序。这样,搜索过程仍然保留多路探索和思路组合,但省去了大量文本生成环节。
这一设计建立在潜空间推理与潜空间通信研究的基础上。已有方法LatentMAS无需训练,就能将两者结合起来,使agent将推理形成的KV缓存交给汇总agent生成答案。SwarmEvolve把这一机制用于大规模进化搜索,并把agent数量扩展到每轮450个。

从“写推理”到“交缓存”,搜索循环被重新压缩
传统LLM进化搜索的循环大致是:agent阅读问题与父代程序,生成一段文本推理,再输出候选程序;系统评估候选程序,筛选出较优方案,进入下一轮修改与组合。问题在于,为维持搜索多样性,多个agent需要反复探索不同方案,文本推理越写越长,时间消耗也越来越大。
SwarmEvolve把推理转入潜空间后,agent的“思考”不再以可读文本形式展开,而是形成连续向量和KV缓存。潜空间agent各自完成40步推理后,汇总agent直接读取这些缓存,把不同思路组合成新程序。对于进化搜索而言,这意味着搜索循环中的“交流”和“组合”仍然存在,但不再依赖冗长的文本中转。
论文将SwarmEvolve描述为一种超快、低成本的“进化搜索加速”框架。它的目标不是取消多样性,而是让多个agent在保持不同方向探索的同时,减少每次探索的文本生成开销。每轮450个agent组成蜂群,分别关注不同方向,再由汇总agent完成组合,这一流程把大规模并行探索与潜空间通信结合起来。
3到8分钟追上1小时,Qwen3 8B还改进了3个构造
结果层面,SwarmEvolve在21个数学与科学计算问题上进行了测试。达到其他SOTA框架1小时成绩所需时间的中位数仅为3-8分钟。换句话说,原本需要一小时搜索才能达到的成绩,SwarmEvolve在中位情况下用几分钟就能逼近。

在使用Qwen3 8B时,SwarmEvolve还改进了AlphaEvolve在3个问题上找到的构造。这说明潜空间agent蜂群不仅是在速度上做减法,也可能在搜索结果质量上带来增量。对于程序搜索任务而言,更快的迭代意味着同样时间内可以尝试更多方案,而多agent分群探索则提供了不同思路并行的空间。
研究团队表示,在潜空间中进行通信的agent蜂群,为科学问题的程序搜索提供了一种快速、低成本的方法。其核心变化可以概括为:告别逐token生成的文本CoT,让agent把推理结果以KV缓存形式交给汇总agent,再由汇总agent组合出新程序。
潜空间协作把“群体搜索”推向更大规模
SwarmEvolve的出现,延续了潜空间推理与潜空间通信两条研究路线的合流。潜空间推理让LLM使用连续向量进行推理,不必逐步采样并输出文本token;潜空间通信则允许agent交换内部表示,而不是通过文本消息传递信息。LatentMAS已经展示了无需训练即可将两者结合、由汇总agent生成答案的可行性,SwarmEvolve则把这一机制放进进化搜索的大规模循环中。
从系统设计看,450个agent并不是简单地重复同一个问题,而是分成不同群体,带着不同专长、父代程序和思考方式执行40步潜空间推理。汇总agent读取KV缓存后组合新程序,使“多路探索”和“集中组合”在同一个框架内完成。相比让每个agent都输出长篇文本推理,这种做法的通信对象从自然语言变成了内部表示,搜索循环也因此变得更短。
论文结果显示,这种agent蜂群在21个数学与科学计算问题上显著压缩了达到SOTA成绩所需时间,并在Qwen3 8B设置下改进了AlphaEvolve在3个问题上的构造。对于进化搜索而言,SwarmEvolve提供的是一条不同于“继续加长文本CoT”的加速路径:让更多agent在潜空间中并行工作,用KV缓存交换思路,再把组合工作交给汇总agent完成。