VideoResearcher: Self-Improving Tool Design for Long-Video Understanding

TL;DR

VideoResearcher通过自动化工具设计提升长视频理解性能,准确率提升至74.5%。

cs.CV 🔴 高级 2026-09-17 2 次浏览
Dingqiang Ye Dongdi Zhao Kaishen Wang Qingqiao Hu Jingchen Sun Yijun Liang Yuqi Jia Yiqiao Huang Yunjie Tian Jiaxing Zhang Chuanyang Jin Ke Zhang Vishal M. Patel Di Fu
长视频理解 多智能体框架 自动化工具设计 自我改进 视频分析

核心发现

方法论

VideoResearcher采用无训练多智能体框架,通过解决和进化两个循环自动设计、测试和优化视频理解工具。解决循环分析工具使用轨迹,识别能力缺口;进化循环协调专用代理开发和验证工具,并在后续视频推理中重用进化工具。

关键结果

  • VideoResearcher在LVBench、LongVideoBench和Video-MME三个基准上表现优异,整体准确率从72.1%提升至74.5%。
  • 与SkillOpt、Meta-Harness和AutoResearch相比,VideoResearcher在平均准确率上分别提高了4.7、1.0和2.8个百分点。
  • 在LongVideoBench上,VideoResearcher比META提高了11.4个百分点。

研究意义

VideoResearcher通过自动化工具开发减少了人工工程成本,展示了长视频理解的无训练范式。这种方法扩展了代理的能力,接近人类设计的上限,显著推动了视频理解领域的发展。

技术贡献

VideoResearcher引入了无训练的多智能体框架,避免了系统级重设计,通过工具级自我改进更有效地解决了证据获取不足的问题。

新颖性

VideoResearcher是首个通过无训练框架实现长视频理解的系统,显著区别于现有方法的提示优化和工具重组。

局限性

  • 在特定场景下,工具可能无法有效获取所需证据,影响准确率。
  • 框架依赖于固定的感知模型,可能限制了某些场景的适应性。

未来方向

未来工作可探索框架的扩展以支持更多类型的视频内容,并提高工具的自适应能力。

AI 总览摘要

长视频理解需要模型在时间上定位相关事件并连接分散的证据。现有方法往往依赖于人工设计的工具,这不仅耗时且成本高昂。VideoResearcher通过无训练的多智能体框架自动设计和优化视频理解工具,解决了这一难题。该框架通过解决和进化两个循环,自动识别能力缺口并开发新工具,显著提高了证据获取的效率。实验结果表明,VideoResearcher在多个基准上达到了最先进的性能,接近人类设计的上限。这一研究为长视频理解提供了一种新的范式,减少了人工工程的成本,并为未来的研究指明了方向。尽管如此,该方法在某些特定场景下的适应性仍需进一步提升。

深度分析

研究背景

长视频理解连接视觉感知与语言推理,支持从交互助手到具身系统的应用。大规模多模态模型的进步扩展了这些能力,但长视频对模型提出了更高的要求,需要在时间上定位相关事件并连接分散的证据。

核心问题

长视频理解的核心问题在于如何有效地获取和整合分散的证据。现有方法依赖于人工设计的工具,耗时且成本高昂,难以适应多变的场景。

核心创新

VideoResearcher通过无训练的多智能体框架自动化工具设计,避免了系统级重设计。解决循环分析工具使用轨迹,识别能力缺口;进化循环开发和验证新工具。

方法详解

  • �� 解决循环:分析工具使用轨迹,识别能力缺口。
  • �� 进化循环:开发和验证新工具,增强证据获取。
  • �� 工具重用:在后续推理中重用进化工具。

实验设计

在LVBench、LongVideoBench和Video-MME上进行实验,使用固定的感知模型和工作者,评估工具进化对准确率的影响。

结果分析

VideoResearcher在所有基准上表现优异,整体准确率从72.1%提升至74.5%。在LongVideoBench上比META提高了11.4个百分点。

应用场景

VideoResearcher可用于自动化视频分析,减少人工干预,适用于需要长时间视频理解的场景。

局限与展望

框架依赖于固定的感知模型,可能限制了某些场景的适应性。未来工作可探索更灵活的工具设计。

通俗解读 非专业人士也能看懂

想象你在厨房里做饭。你需要找到某种调料,但厨房很大,调料分散在不同的柜子里。VideoResearcher就像一个聪明的助手,它可以自动分析你需要的调料,设计新的工具来帮助你快速找到它们,而不需要你每次都去翻找所有的柜子。

简单解释 像给14岁少年讲一样

想象你在玩一个长时间的视频游戏,需要找到隐藏的宝藏。VideoResearcher就像一个超级助手,它会自动分析游戏中的线索,设计新的工具来帮助你更快找到宝藏,而不需要你每次都去探索整个地图。是不是很酷?

术语表

VideoResearcher (视频研究者)

一种无训练的多智能体框架,用于自动化长视频理解工具的设计和优化。

用于自动识别能力缺口并开发新工具。

Solving Loop (解决循环)

分析工具使用轨迹以识别能力缺口的过程。

在VideoResearcher框架中用于识别工具的不足。

Evolving Loop (进化循环)

开发和验证新工具以增强证据获取的过程。

在VideoResearcher框架中用于工具的自动化设计。

LVBench (长视频基准)

一个用于评估长视频理解能力的基准数据集。

用于测试VideoResearcher的性能。

Perception Model (感知模型)

用于视频分析的固定模型,提供视觉输入的解析。

在VideoResearcher中用于视频感知。

开放问题 这项研究留下的未解疑问

  • 1 如何在不依赖固定感知模型的情况下提高工具的适应性?
  • 2 如何在更复杂的视频场景中保持高效的证据获取?

应用场景

近期应用

自动化视频分析

减少人工干预,提高视频分析效率,适用于需要长时间视频理解的场景。

远期愿景

智能视频助手

开发更智能的助手,自动分析和理解长视频内容,推动视频技术的进步。

原文摘要

Video agents have made substantial progress in long-video understanding. Yet effective video-agent systems require costly, time-consuming manual design and trial and error. Current self-improvement methods either refine low-impact prompts, recombine predefined micro-tools, or struggle with convergence in harness optimization. To bridge this gap, we target high-impact video-tool with VideoResearcher, a training-free multi-agent framework that autonomously designs, tests, and refines tools for video understanding, like a human researcher. VideoResearcher operates through dual Solving and Evolving loops: it analyzes tool-use trajectories to identify capability gaps, coordinates specialized agents to develop and validate executable tools, and reuses evolved tools to strengthen evidence acquisition in subsequent video reasoning. Through iterative tool refinement and validation, it progressively strengthens evidence acquisition without updating model parameters. VideoResearcher achieves state-of-the-art performance among self-improving agents and approaches the human-designed upper bound, demonstrating a training-free paradigm for long-video understanding that expands agent capabilities through autonomous tool development while reducing costly manual engineering.

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