Веб-автоматизация: новый уровень семантического взаимодействия

Автор: Денис Аветисян

Исследователи предлагают инновационный подход к управлению веб-приложениями, основанный на семантическом понимании интерфейсных элементов.

Система CI4A обеспечивает точное восприятие состояния, даже при работе со скрытыми, лениво загружаемыми данными и неоднозначными состояниями DOM, гарантируя надежность и предсказуемость поведения.

CI4A: протокол семантических компонентных интерфейсов для агентов, расширяющий возможности автоматизации веб-приложений.

Несмотря на впечатляющие успехи больших языковых моделей в планировании задач высокого уровня, их возможности по взаимодействию с веб-интерфейсами на уровне отдельных компонентов остаются ограниченными. В данной работе, посвященной разработке ‘CI4A: Semantic Component Interfaces for Agents Empowering Web Automation’, предложен новый подход к организации взаимодействия агентов с веб-приложениями, основанный на семантической инкапсуляции UI-компонентов в унифицированные примитивы. Внедрение CI4A в популярный фронтенд-фреймворк Ant Design позволило создать гибридного агента с динамически обновляемым пространством действий и добиться нового рекордного показателя успешного выполнения задач на бенчмарке WebArena — 86.3%. Способны ли подобные семантические интерфейсы стать стандартом для создания более надежных и эффективных веб-агентов будущего?

Пока крипто-инвесторы ловят иксы и ликвидации, мы тут скучно изучаем отчетность и ждем дивиденды. Если тебе близка эта скука, добро пожаловать.

Купить акции "голубых фишек"

Хрупкость Веб-Взаимодействия: Вызов для Искусственного Интеллекта

Традиционные методы веб-автоматизации часто сталкиваются с проблемой хрупкости селекторов, что существенно ограничивает возможности искусственного интеллекта при взаимодействии с динамическими веб-страницами. Суть заключается в том, что эти системы полагаются на точные, но подверженные изменениям, идентификаторы элементов — например, XPath или CSS-селекторы. Любое, даже незначительное, изменение структуры веб-страницы — перестановка элементов, обновление контента, или изменение классов — может привести к сбою автоматизации. Это особенно критично для современных веб-приложений, где контент постоянно обновляется и изменяется в зависимости от пользователя и контекста. В результате, агенты искусственного интеллекта, использующие такие методы, оказываются неспособными надежно выполнять задачи, требующие адаптации к изменяющейся веб-среде, что снижает эффективность и надежность автоматизированных процессов.

Существующие методы автоматизации веб-взаимодействия часто сталкиваются с трудностями из-за недостатка семантического понимания структуры веб-интерфейсов. Вместо интерпретации значения элементов, системы полагаются на их визуальное расположение или хрупкие селекторы, что делает их уязвимыми к изменениям в дизайне или контенте веб-страницы. Это ограничивает способность агентов искусственного интеллекта надежно выполнять задачи и адаптироваться к новым ситуациям, поскольку незначительные модификации веб-сайта могут привести к сбоям в работе. Отсутствие понимания семантики препятствует эффективному решению задач, требующих логического мышления и интерпретации контекста, что делает взаимодействие с современным динамическим вебом сложной проблемой для существующих систем.

Несмотря на то, что Document Object Model (DOM) является основополагающей структурой для представления веб-страниц, он предоставляет лишь поверхностное описание элементов, не раскрывая их истинного назначения или семантической роли. DOM описывает структуру страницы как иерархию узлов, но не содержит информации о том, что представляет собой конкретный элемент — является ли он заголовком, кнопкой, полем для ввода или частью основного контента. В результате, агенты искусственного интеллекта, полагающиеся исключительно на DOM, сталкиваются с трудностями в понимании контекста и намерений разработчика, что существенно ограничивает их способность к надежному и адаптивному взаимодействию с веб-сайтами. Отсутствие семантического понимания требует от ИИ полагаться на хрупкие селекторы и паттерны, которые легко ломаются при малейших изменениях в дизайне или структуре веб-страницы.

В отличие от базовых моделей, использующих длинные цепочки атомарных действий, Eous благодаря CI4A и использованию семантических инструментов значительно сокращает длительность физических взаимодействий, уменьшая общее количество шагов.

CI4A: Семантическая Инкапсуляция для Надежных Веб-Агентов

Протокол семантической инкапсуляции CI4A (Component Interaction for AI) представляет веб-компоненты как абстрактные действия, что позволяет агентам взаимодействовать с веб-интерфейсом на уровне намерения, а не визуального представления. Вместо непосредственного управления элементами пользовательского интерфейса, CI4A определяет компоненты через набор семантических действий, описывающих их функциональность. Это достигается путем абстрагирования от конкретных реализаций и представления компонентов как логических единиц, выполняющих определенные задачи. Такой подход обеспечивает большую гибкость и устойчивость взаимодействия, поскольку агенты оперируют с абстрактными действиями, независимыми от изменений в визуальном дизайне или структуре веб-страницы.

В рамках CI4A взаимодействие с веб-компонентами осуществляется через “Инструментальные Примитивы” — стандартизированные функции, определяющие действия элементов пользовательского интерфейса. Эти примитивы абстрагируют низкоуровневые детали реализации, предоставляя агентам возможность взаимодействия с веб-страницами на более высоком уровне. Каждый примитив соответствует определенному действию, например, нажатию кнопки, вводу текста в поле или выбору элемента из выпадающего списка. Стандартизация этих функций позволяет агентам последовательно и надежно выполнять задачи на различных веб-сайтах, независимо от конкретного способа реализации пользовательского интерфейса. Это упрощает разработку и повышает надежность веб-агентов, позволяя им автоматизировать сложные веб-взаимодействия.

Ключевым элементом CI4A является «Семантическое Представление Состояния» (Semantic State View), предоставляющее доступ к базовым моделям данных веб-компонентов, а не только к их визуальному отображению. Это означает, что агенты взаимодействуют не с элементами, представленными на экране, а с лежащими в их основе данными и логикой. Такой подход позволяет агентам понимать смысл и функциональность компонентов, независимо от изменений в пользовательском интерфейсе, и осуществлять взаимодействие на уровне данных, обеспечивая более надежное и гибкое управление веб-приложениями. Доступ к данным осуществляется через стандартизованный API, что позволяет унифицировать взаимодействие с различными веб-компонентами и упрощает интеграцию с другими системами.

Протокол CI4A опирается на существующие веб-стандарты доступности, в частности WAI-ARIA, что обеспечивает совместимость и расширяет возможности взаимодействия агентов с веб-элементами для пользователей с ограниченными возможностями. Автоматизированные процессы, такие как Авто-Инструментация, позволяют динамически определять и описывать семантические свойства веб-компонентов, снижая потребность в ручной аннотации и обеспечивая автоматическое обновление описаний при изменениях в структуре веб-страниц. Это позволяет агентам адаптироваться к различным веб-сайтам без предварительной настройки, повышая общую надежность и масштабируемость системы.

В рамках CI4A агенты регистрируются в глобальном реестре для получения триплета <span class="katex-eq" data-katex-display="false">\langle\mathcal{S}_{\mathcal{K}}, \Sigma_{\mathcal{T}_{\mathcal{K}}}, \mathcal{M}_{\mathcal{K}}\rangle</span>, необходимого для построения гибридного представления и последующего выполнения инструментов через этот же реестр. — В рамках CI4A агенты регистрируются в глобальном реестре для получения триплета $\langle\mathcal{S}_{\mathcal{K}}, \Sigma_{\mathcal{T}_{\mathcal{K}}}, \mathcal{M}_{\mathcal{K}}\rangle$ , необходимого для построения гибридного представления и последующего выполнения инструментов через этот же реестр.

Eous: Гибридный Агент, Использующий CI4A

Агент Eous представляет собой новую архитектуру, разработанную для использования фреймворка CI4A (Cognitive Internet 4 Agents), что позволяет добиться более надежного и адаптивного взаимодействия с веб-страницами. В отличие от традиционных подходов, Eous использует CI4A для представления семантических действий высокого уровня, обеспечивая понимание намерений пользователя и контекста веб-приложений. Это позволяет агенту не просто выполнять предопределенные шаги, но и динамически адаптироваться к изменениям на веб-странице и непредвиденным ситуациям, повышая общую надежность и эффективность взаимодействия с веб-средой. Архитектура Eous ориентирована на повышение устойчивости к ошибкам и улучшение способности агента решать сложные задачи в динамичной веб-среде.

Архитектура Eous использует гибридное пространство действий, объединяющее семантические действия высокого уровня, предоставляемые CI4A, с резервными механизмами выполнения операций низкого уровня. Такой подход позволяет агенту выполнять задачи, опираясь на абстрактные инструкции CI4A, когда это возможно, и автоматически переключаться на более детальные, низкоуровневые действия в ситуациях, когда семантические инструкции не применимы или приводят к ошибкам. Это обеспечивает повышенную надежность и адаптивность при взаимодействии с веб-страницами, особенно в условиях непредсказуемой структуры и динамического контента.

Для восприятия веб-страниц агент Eous использует методы визуального восприятия, в частности, технологию ‘Set-of-Mark’ (SoM). SoM предполагает наложение визуальных ID-масок на интерактивные элементы веб-страницы, что позволяет агенту идентифицировать и взаимодействовать с ними независимо от изменений в структуре HTML или текстовом содержимом. Каждая маска однозначно определяет конкретный элемент, например, кнопку или поле ввода, обеспечивая устойчивость к визуальным помехам и изменениям в дизайне веб-сайта. Такой подход позволяет Eous эффективно обрабатывать сложные и динамические веб-страницы, где традиционные методы идентификации элементов могут быть неэффективны.

Для оценки производительности агента Eous использовался набор бенчмарков, включая WebArena. На данном наборе данных Eous достиг показателя успешного выполнения задач в 86.3%, что является наилучшим результатом на текущий момент и демонстрирует значительное улучшение по сравнению с предыдущими методами. Этот показатель свидетельствует о повышенной надежности и эффективности Eous при взаимодействии с веб-страницами в задачах, оцениваемых в рамках WebArena.

В отличие от базовых моделей, чья эффективность быстро падает при увеличении длительности задачи из-за накопления ошибок, Eous демонстрирует стабильно высокие показатели успешности, подтверждая свою устойчивость в задачах с горизонтом планирования на длительный срок.

К Адаптивной и Доступной Веб-Автоматизации

Адаптация к веб-сайтам, не имеющим встроенной поддержки автоматизации, становится возможной благодаря подходу Skill-based Online Adaptation, реализованному в системах, таких как Eous. Вместо того, чтобы полагаться на заранее запрограммированные сценарии, эти агенты динамически применяют CI4A-преобразования — модификации, которые позволяют им взаимодействовать с элементами веб-страницы, даже если они не структурированы для автоматизированного доступа. Данный механизм позволяет Eous эффективно обходить ограничения, возникающие при работе с веб-сайтами, не соответствующими стандартам доступности, обеспечивая надежность и гибкость автоматизированных процессов в разнообразных онлайн-средах.

Дерево доступности играет ключевую роль в обеспечении адаптивности веб-автоматизации, предоставляя агентам семантическую информацию об элементах веб-страниц. Оно структурирует содержимое сайта таким образом, чтобы его можно было понять не только визуально, но и логически, описывая назначение каждого элемента — является ли он кнопкой, заголовком, текстовым полем и т.д. Особенно важным это становится для пользователей с ограниченными возможностями, использующих вспомогательные технологии, такие как скринридеры. Дерево доступности позволяет агентам, подобным Eous, ориентироваться в структуре веб-сайта и взаимодействовать с ним, имитируя действия человека, что значительно повышает надежность и эффективность автоматизации, а также делает веб-сайты более инклюзивными и удобными для всех.

Исследования показали значительное повышение надежности и адаптивности автоматизации веб-взаимодействий благодаря новому подходу, реализованному в агенте Eous. В ходе экспериментов Eous продемонстрировал в среднем снижение количества необходимых шагов взаимодействия на 4.5, что соответствует уменьшению на 57.5% по сравнению с традиционными методами автоматизации. Данное улучшение свидетельствует о способности агента более эффективно ориентироваться в веб-среде и выполнять поставленные задачи, снижая вероятность ошибок и повышая общую производительность автоматизированных процессов. Это позволяет создавать более устойчивые и интеллектуальные веб-агенты, способные адаптироваться к различным веб-сайтам и пользовательским сценариям.

Исследования показали, что агент Eous значительно повышает эффективность автоматизации веб-взаимодействий, особенно при работе со сложными компонентами интерфейса. В частности, при использовании Cascader и DatePicker, Eous сократил количество необходимых шагов взаимодействия на 73.8% и 74.4% соответственно. Этот впечатляющий результат достигается за счет преодоления семантического разрыва между тем, как человек понимает задачу, и тем, как ее воспринимает автоматизированный агент. Подобное приближение к «интеллектуальным» агентам позволяет им не просто выполнять действия, но и понимать контекст и цель, что открывает перспективы для создания более надежных и адаптивных систем автоматизации веб-задач.

В отличие от подверженных ошибкам многошаговых операций, CI4A упрощает сложную логику до детерминированных одношаговых вызовов, исключая неопределенность при выполнении длинных последовательностей.

Исследование, представленное в данной работе, фокусируется на создании абстракций для взаимодействия с веб-интерфейсами, что позволяет агентам более эффективно выполнять задачи автоматизации. Этот подход к созданию семантических примитивов напоминает слова Тима Бернерса-Ли: «Вселенная связана не только данными, но и возможностью их осмысленного использования». CI4A, предлагая унифицированный способ взаимодействия с веб-компонентами, стремится к созданию именно такой осмысленной связи, упрощая сложный процесс UI-взаимодействия и повышая надежность работы веб-агентов. Подобно тому, как время является средой для существования систем, так и семантическая абстракция становится средой для эффективного функционирования агентов в веб-пространстве.

Что дальше?

Представленный подход к семантической абстракции веб-интерфейсов, безусловно, является шагом к созданию более устойчивых и эффективных агентов. Однако, стоит признать, что любая архитектура обречена на старение — вопрос лишь в том, насколько достойно она это сделает. CI4A, как и любой протокол, станет лишь одним из слоев в постоянно эволюционирующей системе взаимодействия. Неизбежно возникнут новые типы веб-компонентов, новые парадигмы пользовательского интерфейса, требующие адаптации и, возможно, полной перестройки семантических примитивов.

Особое внимание следует уделить проблеме масштабируемости. Создание и поддержание актуальной библиотеки семантических абстракций для всего многообразия веб-приложений — задача, требующая значительных ресурсов. Возможно, потребуется разработка методов автоматического обнаружения и анализа веб-компонентов, а также механизмов самообучения агентов для адаптации к незнакомым интерфейсам. Улучшения, как известно, стареют быстрее, чем мы успеваем их понять.

В конечном счете, CI4A — это лишь один фрагмент более широкой картины. Истинный прогресс заключается не в создании идеального протокола, а в понимании того, что любая система — это временное образование, существующее в потоке изменений. Задача исследователей — не остановить этот поток, а научиться извлекать из него пользу, создавая системы, способные адаптироваться и эволюционировать вместе со временем.

Оригинал статьи: https://arxiv.org/pdf/2601.14790.pdf

Связаться с автором: https://www.linkedin.com/in/avetisyan/

Смотрите также:

2026-01-22 22:26