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从像素到动作:看不准的病与动作方言的分裂

13 分钟进阶4aL7 p.47-57 ↗L8 p.31-33 ↗录像 ↗支撑材料 6 篇

CUA 的建模内核其实朴素:把 goal、截图、动作交错铺成一条序列,让因果 Transformer 在末尾吐出下一个动作。难在两头。读屏:千万像素里回归一个 20×20 的按钮,Set-of-Mark 把坐标回归降级为点几号的离散选择,ScreenSpot-Pro 干脆把 grounding 本身做成基准;写回:GPT-6 Astra、Opus 5、Gemini 3.8、Qwen 3.8 各说各的动作方言,「复现是噩梦」。本篇从 token 序列走到 UI-TARS 与 MolmoWeb 的纯视觉反击,再算清坐标、编号、代码在精度、可组合性、可复现之间的三笔账。

伴读把 GUI 的难处总结成三关:看不准、说不清、走不远。前两关其实共享同一个结构:观察侧与动作侧各有方言,观察有截图、HTML、无障碍树之分,动作有坐标、编号、代码之别。

模型必须从像素里读出语义,再把决定写回屏幕。本篇沿讲义 L7 p.47-57 把这两侧的机制走到底。

建模主线:把「点鼠标」写进下一个词预测

先看讲义 L7 p.47-56 的建模主线。策略是一个视觉语言模型(Vision-Language Model, VLM),在交错历史上做下一步预测:goal+screenshot→action→screenshot→…→action t。

动作空间收敛为四个动词:click、type、tool、stop,点击、键入、调工具、宣布完成。

关键的建模决定是把视觉与动作历史交错铺开。第 t 步的策略以过往全部进度为条件:上一步点了什么、屏幕因此变成了什么样,直接进入上下文,不被压缩成一句摘要。

讲义 L7 p.56 给出了序列的样子:INSTRUCTION|VISUAL 0|ACTION 0|VISUAL 1|… 喂给一个因果 Transformer(causal Transformer),在末尾读出 action t。

文本部分照常走词表;截图则先过视觉编码器再过投影层,出来的视觉 token 是连续 embedding,不是词表 ID。

这套管线对像素与文字的处理「不同源但同位」:都占序列的一席、都参与注意力,只是出身一个连续、一个离散。

user: INSTRUCTION「把系统切成深色模式」—— 文本 token,序列从这里起步tool: VISUAL 0—— 首张截图进场:先过 vision encoder,再过 projector,变成一串连续 embedding,而非词表 IDassistant: ACTION 0——click(842, 37)tool: VISUAL 1—— 执行后的新截图接在后面,视觉与动作如此交错生长Observation: 因果 Transformer 每步只看前缀 —— 策略以全部过往为条件,在序列末尾读出 action t

看不准的病:千万像素里的 20×20 按钮

框架有了,病灶在哪?伴读一句话说尽:千万像素里找 20×20 的按钮。坐标回归 (coordinate regression) 要求模型输出一对连续数字,差几个像素点到的就是另一个世界。两副药,方向相反。

药一:Set-of-Mark Prompting(SoM,微软 2023)。先把截图里的可交互元素框出来、叠上编号,模型的输出从坐标回归降级为离散选择:点 7 号。

GPT-4V 配上 SoM,在 RefCOCOg 上零样本就超过在此全量微调的 SOTA。不改一个权重,只改问题怎么问,连续定位变成了选择题。

药二反过来:治不了病,就把病做成尺子。ScreenSpot-Pro 让视觉定位(visual grounding)本身成为基准:在专业高分辨率 UI 上找指定元素,当时最强模型只有 18.9%,零训练的 ScreenSeekeR 把数字推到 48.1%。找按钮从工程细节升格为独立赛道。

在千万像素里回归一对连续坐标,差几个像素就是另一个世界;换一次分辨率,答案全部重算。

先把可交互元素框出编号叠在截图上,模型只需说出「点几号」—— 连续定位降级为离散选择,零样本即超全量微调 SOTA。

纯视觉的反击:UI-TARS 与 MolmoWeb

如果说 SoM 是 “给模型戴眼镜”,纯视觉路线想证明的是:练好眼睛本身,可以不戴眼镜。

UI-TARS(字节 Seed,2025)做了三件事。

  • 统一动作空间:跨平台收敛到同一套动词。
  • System-2 推理(system-2 reasoning):慢思考,先推演再出手。
  • 反思式在线训练(reflective online training):把模型自己跑出来的错误轨迹改写成从错误中恢复的示范,再拿去训练。

第三件值得停一下。伴读说 SFT 的死穴是分布偏移:示范几乎全落在正确状态上,恢复行为学不到。UI-TARS 把犯错后的世界本身变成训练数据。

成绩单:OSWorld 24.6、AndroidWorld 46.6,发布当时超过 Claude 与 GPT-4o。纯视觉路线立住了。

MolmoWeb(Ai2,2026)把这条路线推到开源侧:纯截图输入,不取 HTML、不取无障碍树。4B 与 8B 两个尺寸全部开源,在 WebVoyager 上以 pass@4 从 78.2% 推到 94.7%。

纯视觉的吸引力在通用性:任何有屏幕的地方都是它的辖区,不依赖每个应用好心暴露结构化接口。

这与 SoM 并不矛盾:前者练模型的眼睛,后者给模型的提示戴眼镜。

动作方言的分裂:同一块屏幕,六种写法

观察侧各家越来越像,都以截图为主;动作侧却越走越远。讲义 L7 p.57 摆出前沿 CUA 对比表:观察相似、动作不同,schema 各异。讲义的评语是「复现是噩梦」。

模型动作怎么写
GPT-6 Astra直接生成 Python(PyAutoGUI),或走原生 computer tool
Fable / Opus 5tool_use:left_click + input:{coordinate:[x,y]}
Gemini 3.8 FlashfunctionCall,坐标归一化到 0–999
Qwen 3.8应用侧定义 GUI schema,XML 风格 tool_call
Muse Spark脚本与 GUI 动作混合
Kimi K3tool_calls + JSON 参数

方言分裂不止在动作。讲义在 L8 p.31 点了观察侧的同类问题:同一个网页,有的数据集存 HTML,有的存无障碍树(accessibility tree,a11y tree)。

两相叠加,一条轨迹换个执行环境就跑不起来,榜单数字之间的比较也随之失真。

讲义 L8 p.32-33 给的互操作方向是:用统一表示(ADP)存页面与动作,落地时按目标 harness 渲染成对应方言,编译器中间表示的思路。

复现是噩梦:先对齐动作 schema,再谈分数

讲义 L7 p.57 的判断:前沿 CUA 观察侧趋同、动作侧各异。比较两份基准得分之前,先确认它们点屏幕的动词与参数是否同源:坐标位数、归一化区间、工具调用格式,任何一处方言差异都可能让数字不可比。

收束成一笔账:坐标、编号、代码三种动作表示,在精度、可组合性、可复现之间各有代价。

动作表示精度可组合性可复现
坐标 click (x,y)连续回归,千万像素里差几点就是另一个世界单步原语,串任务全靠模型自己换分辨率即漂移(Gemini 以 0–999 归一化自救)
编号「点 7 号」降为离散选择,零样本即超微调 SOTA上限是标注器框得出什么编号每帧重排,回放需重算
代码 / 脚本语义级定位,绕开像素最强:循环、条件、可复用文本可 diff 可版本化,但绑定应用定义的 schema

视觉本身的分量,VisualWebArena 给了最干净的度量:其中 25.2% 的任务必须靠图像输入才能完成。剥掉截图,这些任务连被表达的机会都没有。

与本讲的连接

本篇下钻的是伴读三关里前两关的机制面。看不准从建模、病理走到两副药;说不清落进 L7 p.57 的对比表。伴读说动作空间是连续坐标与离散类型的混合体,那张表就是这句话 2026 年的实况。UI-TARS 把错误轨迹改写成恢复示范,补的是伴读 SFT 一节留下的那个洞。

落到实践:接一个 agent,先问它说哪种动作方言、坐标归一化到几位;存自己的轨迹日志用统一表示,别锁死在某个 harness 的方言里,否则今天的数据明天就复现不了。

下次看到两个 CUA 榜单打架,先别急着问谁更强。先问一句:它们用同一套动作 schema 了吗?

本节论文与规范

本节资料

  • MolmoWeb 论文2604.08516前沿官方引用

    2026 年 Ai2 全开路线。MolmoWebMix 数据集(3.6 万人工 + 10.5 万合成),训练出 4B/8B 全开源纯视觉 Web agent。WebVoyager 从 78.2% 提到 94.7%(pass@4)。

  • ScreenSpot-Pro 论文2504.07981进阶官方引用

    2025 年 grounding 专项基准(L7 p.20-21)。1,581 张来自专业软件的高分辨率截图,要求模型精确点中目标元素。发布时最强模型仅 18.9%,ScreenSeekeR 检索增强后拉到 48.1%——「看不准」第一次被精确量化。

  • 经典·高引(ICLR 2024)。给截图元素叠加编号标记,把「输出像素坐标」降维成「选编号」的离散选择;GPT-4V+SoM 在 RefCOCOg 零样本超过全量微调 SOTA。此后截图加可交互标记成为 CUA 界面的通用做法。

  • UI-TARS 论文2501.12326进阶官方引用

    2025 年字节 Seed 的纯截图原生 GUI agent:统一动作空间 + System-2 推理 + 反思式在线训练三位一体,不依赖 DOM 或无障碍树。OSWorld 24.6、AndroidWorld 46.6,模型与数据全开源——纯视觉路线的分水岭。

  • 2026 中文。成体系的 UI-TARS 深度解读:从原理、System-2 推理、反思式训练讲到 Agent TARS 实战。中文生态少见的完整长文,读原论文前的热身捷径。

  • VisualWebArena 论文2401.13649进阶官方指定

    官方指定 reading(L7 p.28)、ACL 2024。910 个任务继承 WebArena 的程序化终态检查,其中 25.2% 必须依赖图像输入才能作答——看图不是锦上添花,而是任务本身的组成部分。首个把视觉能力内建于验收的网络 agent 基准。

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