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NorthCUA:以大规模经验飞轮加速计算机使用智能体 NorthCUA Technical Report: Turbocharging Computer-Use Agents through Experience at Scale

Chaoyun Zhang, Bingxuan Li, Pinxue Guo, Yangfan Gao, Zikun Cai, Tianci Xie, Hui Li, Yuqi Huang, Yifei Cao, Bo Mao, Tian Tang, Qichang Zheng, Tongtong Liu, Xiaoxing Wang, Jinxiu Liu, Lizhi Lin, Zhou Shao, Maosen Zhou, Miao Zheng, Shuo Zhang, Yangji He, Kepeng Lei, Ning Zhao, Wei Shen, Zhenjiang Jin, Xinyue Zhang, Peng Sun, Zhenhua Han, Rui Zheng, Hang Yan 📅 2026-11-01 👍 32 2026-11-09 18:30
Agentic RL Computer-Use Agent GRPO GUI Grounding SFT 经验飞轮

用执行底座+经验飞轮+三阶段学习,让开源 CUA 在六大基准达到 SOTA

前置知识

Computer-Use Agent(CUA,计算机使用智能体)

让大模型直接操作计算机的智能体:观察桌面截图或网页截图+DOM,通过鼠标点击、键盘输入、滚动、拖拽等 GUI 动作完成用户目标。桌面端跨应用操作文件与软件,Web 端通过浏览器工具导航与操作元素,二者都遵循观察-行动-反馈循环,最终以文件产物或软件状态判断成败。

本文的全部系统(Harness、经验飞轮、三阶段学习)都围绕如何训练 CUA 展开,理解任务形态是读懂一切设计的前提。

GUI Grounding(界面定位/视觉定位)

给定一张截图和自然语言查询(如"定位缩放工具"),模型直接预测目标控件在原图中的像素坐标 $(x,y)$。它只做一次预测、不迭代,是 CUA 的原子能力:定位不准,后续动作全部落空。ScreenSpot-Pro 与 OSWorld-G 是该能力的两个代表性基准。

论文的经验飞轮一半产能用于构造 grounding 数据(截图-查询-坐标三元组),中训练阶段的坐标统一用 $[0,1000]$ 归一化表示,是理解数据构造与评测的关键。

GRPO(组相对策略优化)

一种无需价值网络的在线强化学习算法:对同一任务用当前策略采样一组(group)完整尝试,用可执行验证器给每个尝试打终局奖励,组内相对奖励(如减组均值)作为该尝试的优势 $A_i$,据此做带裁剪的策略梯度更新。成功与失败尝试分别获得正/负优势,即使失败奖励为 0 也保留有效失败信号。

本文第三阶段学习就是桌面+网页联合 GRPO,其任务筛选(SFT 策略 rollout 结果要有差异)、样本构造(attempt 级共享优势)全部围绕 GRPO 的组比较机制展开。

Agent-as-a-Judge(智能体裁判)

用一个配备了工具的智能体来评估另一个智能体的工作:它不只是看最终截图,还能检索轨迹记录、用 shell/GUI/浏览器工具活体检查原工作区(如打开导出的 PDF 与源表逐项比对),按 rubric 输出带证据链接的多维度报告(完成度、过程质量、效率、副作用、失败诊断、不确定性)。

可扩展、可验证的结果判断是本文经验飞轮的瓶颈环节:没有可靠的裁判,就无法从海量尝试中筛出可信演示、也无法给 RL 提供正确奖励。

递归自我改进(RSI)与检查点搜索

针对普通预算下解不出的难任务的两条采集管线:技能引导探索把试错发现固化为"何时用/怎么做/怎么验证"的文本技能,先由独立智能体验证再投入使用;里程碑引导搜索把长任务分解为可检查的中间目标,通过的子目标连同 E2B 工作区快照与智能体上下文存为检查点,后续尝试从检查点分支续采(类似 Go-Explore 的"回到有希望的状态再探索")。

这是本文获取最难任务演示的独特手段,理解检查点与技能的沉淀-验证-复用循环,才能理解其长程 SFT 数据从何而来。

E2B 沙箱与批量 rollout 服务

E2B 是隔离的云端沙箱运行环境(带桌面扩展),每个任务尝试获得独立初始化的工作空间,互不污染;本文的 Batch Rollout Service 用中央控制器+每任务一个设备 worker(长连 WebSocket)的方式并行管理成百上千个沙箱生命周期,准备、执行、评估三阶段流水线化重叠,并做阶段级并发限制与故障恢复。

CUA 的经验采集与 RL 训练都以海量隔离环境为物质基础,论文的工程指标(如 110.9 GiB→2.7 GiB 的图像压缩)都发生在这一层。

研究动机

计算机使用智能体(CUA)要把自然语言目标变成跨应用、多步骤的真实软件工作,而训练它需要的"经验"必须把一次次决策与完整任务结果连起来,这种经验在大规模获取上有三重困难。其一,任务构造难:每个可执行任务需要三件套齐备——有依据的请求、可用的初始软件环境、可靠的成败判据,缺一不可,而公开资源往往只提供其中一两件。其二,长流程执行难:真实工作(如从电子表格读数、填入文档、再导出 PDF)中后面的动作依赖前面发现的事实与约束,而重复的截图与工具反馈让上下文迅速膨胀,早期信息极易丢失;失败尝试的中间成果若不保留就只能全部重来。其三,可验证监督稀缺:SFT 演示只能覆盖演示中出现过的状态,策略自主执行会进入演示之外的状态,必须靠新鲜交互与结果反馈继续改进。结果就是差距明显:本文写作时开源 CUA 在 OSWorld-Verified 上最好成绩仅约 80.5%(UI-Venus-2-27B)、OpenCUA-72B 只有 45.0%,与闭源通用大模型和 Qwen-CUA(86.2%)差距大;而最难的桌面/3D 类任务在普通预算下反复尝试常常无法完成。已有工作要么只解决单点(grounding、单一采集路线),要么把任务、执行、评估、学习割裂在不同系统中,无法形成持续改进的闭环。

本文的目标是本文要构建一个把"经验的生产"与"经验的使用"协同设计的完整系统 NorthCUA,具体目标分三层。基础设施层:设计全生命周期的 NorthCUA Harness,从环境准备、执行、评估到记录保存,把每个任务尝试变成可检查、可追溯的经验记录,并用批量服务高效并行化。数据层:用经验飞轮(Experience Flywheel)大规模构造两级监督——单步 grounding 样本(截图-查询-坐标)与经过评估筛选的完整任务轨迹,任务构造走 Scaling Intents(从软件与内容生成请求)、Scaling Environments(为 sourced 请求补建环境、从参考 URL 重建网站)、Scaling Verifiers(联动改编任务-验证器对)三条互补路线;对普通采集解决不了的难任务,用技能引导探索与里程碑引导搜索两条递归自我改进(RSI)管线补齐。学习层:通过"广度 GUI 中期训练(>10 万条轨迹、>400 万 GUI 步)→ 验证长程 SFT(约 3000 条经脚本验证的完整长轨迹)→ 桌面/网页联合 GRPO 强化学习"三阶段把经验转化为策略能力,最终让 Nano(9B)、Mini(35B/3B 激活)、Pro(397B/17B 激活)家族在 GUI 定位、桌面执行、Web 交互三类共六个基准上达到开源模型中的最优,并额外探索 Ultrafast 直接动作选择来降低长任务的决策时延。

与已有工作不同的是,本文的独特切入角度是"协同设计经验的产生与消费",让软件交互本身成为持续的学习来源,而不是把采集与训练当成两个独立工程。具体体现在四个别人没有同时做到的点。第一,同一套接口贯穿始终:任务用统一的 CaseSpec 契约(请求+输入材料+环境配置+验收要求)表达,执行与评估共用同一 Harness 运行时,于是 SFT 数据采集与在线 RL 在同一基础设施上闭环——策略更新后可以回到同一个 Harness 继续采集新经验。第二,grounding 数据引入"文档锚定的功能定位":现有管线只解决"控件在哪",本文用官方手册检索+图像嵌入 top-k 候选+GUI 上下文匹配来解决"这个控件是干什么的",专门处理长得一样但功能不同的控件(如 Inkscape 中对齐对象与对齐段落的同形图标)。第三,难任务的双积累 RSI:技能线保留"经过验证的操作知识",里程碑线保留"经过验证的软件状态+决策上下文",且最终验收始终绑定原始任务验证器,失败分支不会拼接进成功轨迹。第四,RL 样本构造显式保留"决策时输入":图像被动作叠层替换或淘汰、历史被压缩、策略版本变更时开启新训练 segment,但整个 attempt 共享同一优势与权重,防止上下文管理改变学习问题本身。

核心方法

直觉上,软件操作能力由三层叠加:界面熟悉度(哪里有什么控件、一个动作会产生什么效果)、长流程完成度(把早期发现的事实与约束带到后期决策、出错后恢复)、以及结果驱动的改进(从自己尝试的成败中学习)。NorthCUA 的技术路线就是按这个递进组织的三阶段学习。第一阶段 Broad GUI mid-training 用飞轮产出的广泛经验打底:超过 10 万条轨迹、超过 400 万个 GUI 交互步骤,覆盖几十个应用与数百个操作族,另加约 4 万条单步 grounding 样本,还混入评估器轨迹教模型如何查证结果。第二阶段 Verified long-horizon SFT 收敛到约 3000 条、约 31 万 GUI 步的精选长轨迹,每条都必须通过可执行任务验证器、且后续动作确实使用了早期结果。第三阶段是桌面+网页联合 GRPO 强化学习:任务池约 1500 个桌面任务+500 个网页任务,先用 SFT 策略对每个候选任务跑至少 5 次 rollout,只保留"结果有差异"的任务进入训练。支撑这套学习的是两大系统:NorthCUA Harness(共享 ReAct 运行时、动作感知视觉上下文、任务保持压缩、结构化工作记忆、agent-as-a-judge 评估器、批量 rollout 服务)负责把任务变成带证据的经验记录;经验飞轮负责持续供给任务与数据。所有空间坐标统一表示为 $[0,1000]$:原图宽 $W$ 高 $H$ 的像素 $(x,y)$ 归一化为 $(1000x/W,\ 1000y/H)$,使模型在不同分辨率下有一致的坐标约定。

核心创新是把"可执行任务 → 可检查经验 → 策略更新"做成一个飞轮,让每次软件交互都同时是采集、评估和学习的素材。与已有工作的本质区别有三。其一,经验质量由"证据链"保证:评估器像审计员一样工作,先检索已保存的轨迹与产物(E1 记录导出动作已发出),再做活体检查(E2 确认文件存在,E3 打开 PDF 与源表逐项比对),每条判据必须绑定证据、不确定性和评估器自身操作;rubric 把"任务完成度"与"过程质量/效率/副作用"分开打分,使不同数据用途可以设不同阈值(教恢复的数据可以保留有用的纠错探索)。其二,难任务的知识+进度双积累:技能线把试错发现固化成三段式文本技能(何时用/怎么做/怎么验证),必须经独立智能体在独立环境中验证后才上岗(如 PDF 导出技能要真的导出并搜到源文档短语);里程碑线把通过的子目标连同 E2B 快照与智能体上下文存为检查点,续采从检查点分支探索,失败的兄弟分支保留父节点供再试,最终必须通过原始验证器才算完整演示。其三,RL 的样本保真:Experience Adapter 记录每次模型调用的输入、响应、生成 log-prob 与行为策略版本,只有当文本+有序图像历史(图像以内容摘要为身份)构成确认的前缀扩展时才合并 segment;损失用轨迹均值归一化 $\mathcal{L}=\frac{1}{N}\sum_i\frac{\sum_{s\in S_i}\sum_t m^i_{s,t}\ell^i_{s,t}}{\max(1,\sum_{s\in S_i}\sum_t m^i_{s,t})}$,使分段次数不改变该次尝试的学习权重。

方法步骤详情

完整流程可按五步走。第一步,任务构造(飞轮上游)。Scaling Intents:先选应用与功能(如 Calc 的筛选),从数万份公开文件索引中按格式与内容摘要匹配素材(如含 Status 列的 orders.xlsx),LLM 结合用户人设写出落地的请求("只显示 Pending 行并保存"),再组装 CaseSpec:上传文件、启动命令、验收要求(保存后 A17/A58 可见、A42 隐藏但源行不删)。长流程则先把场景蓝图实例化为 DAG——如办公室交付场景 A 检查批准文档→B 在旧演示稿中找过时措辞→C 对账更新业务记录→D 产出可搜索 PDF,并把"批准金额 USD 286,000 必须出现在 PDF、过时词 Discovery Sprint 必须排除"等事实埋进文件。Scaling Environments:EnvAgent 为论坛/wikiHow 收集的请求补齐缺失输入(为 orders.xlsx 构造共享 Order ID 的 shipments.xlsx)、指定启动计划并自检;网页侧基于 WebAnything 从参考 URL 观察页面与交互→本地重建界面与后备数据→浏览器测试(编辑标题、保存、刷新验证持久化)→重置初始数据打包;前端测试场景则让 Coding Agent 与 WebTestAgent 以 issue 为固定预期做"修复→浏览器测试→报告→再修复"迭代。Scaling Verifiers:对种子任务-验证器对做分解/变体/组合三种改编,同步改请求、初始态、验证器,然后 GUI 试跑+验证器探针(完整结果应接受、缺导出的更新应拒绝、受保护记录被改应拒绝)双重测试。第二步,执行与评估(Harness)。每个尝试在独立 E2B 沙箱中进行,准备队列流水线化;智能体用滑动窗口视觉上下文(近 $k$ 帧+历史帧上的动作叠层:点击标记、拖拽路径、滚动提示、文本徽章)、预算触发的任务保持压缩(保护当前交互、总结任务进度、过滤过期 GUI 坐标)、以及结构化笔记工具(记录逾期总额 $5,350 之类后续要用的事实)维持长程;结束后评估器检索记录+活体检查,输出六维度报告。第三步,广度中期训练:grounding 样本直接监督坐标预测,轨迹样本按响应级目标(推理、回复、工具调用)训练,评估器轨迹单独教判断。第四步,验证长程 SFT:只用通过可执行验证器的完整长轨迹,保留原始动作-观察序列(包括真实纠错),技能/里程碑引导产生的演示保留其决策时上下文。第五步,联合 RL 与 RSI:RL 每个任务组在同一初始态的隔离沙箱并行 rollout,验证器给 0/1 终局奖励,GRPO 组内比较更新共享策略;RSI 技能线走"探索→固化技能→独立验证→带技能重试"循环(TERRA 仪表盘案例:v1 技能导致图表方向和配色错误,v2 记录 Vertical=False 与 chart2 显式配色后第二次尝试通过全部 26 项检查),里程碑线走"分解 M1/M2/M3→存快照→分支搜索→原始验证器终验"(Blender 温室咖啡馆 ORBIT BOTANICA 案例:结构-装备-渲染三里程碑各保留通过分支,失败的分支如上环未接柱、太阳能板错位、玻璃不透明被淘汰)。

技术新颖性

技术新颖性可以从四个相对已有工作的增量来看。一是文档锚定的功能定位:OmniParser 类管线只回答"控件在哪",本文新增"控件是什么功能"的消歧——识别应用与版本(Inkscape 1.3)→在线手册检索并保留插图与功能描述→图像嵌入相似度取 top-k→结合面板上下文与选中对象判定真功能→生成继承原坐标的查询变体。SSP 上图标类目标的巨大差距(Pro 90.2% vs Nano 55.0%)印证了这类监督的价值。二是 RSI 双管线:与 Work2Skill/WebXSkill 从人类演示提取技能不同,本文从智能体自己的失败尝试中提炼技能并独立验证;与 Go-Explore 类回放不同,保留的是真实工作区 E2B 快照+决策上下文(而非抽象状态编码),且验收绑定原始验证器、失败兄弟分支不拼接,保证演示真实可达。三是把"上下文管理"变成训练问题:滑动窗口替换干净帧为动作叠层、图像淘汰、摘要重写、策略版本切换都会断开前缀,Adapter 相应开启新 segment 并保存行为 log-prob,配合 Eq.1 的轨迹均值归一化与历史掩码(早期响应只在后段作上下文、不再计入损失),系统解决了长 GUI rollout 中输入漂移与信用分配两大难题,这与 ScaleCUA 的掩码、Qwen-CUA 的切片信用保留互补且更完整。四是工程与推理侧创新:图像张量无损压缩使中位 batch 从 110.9 GiB 降到 2.7 GiB(-97.2%);异步策略同步(暂停新调用→等在途调用→换权重→恢复,全程 87.7s)允许进行中任务跨版本继续;Ultrafast 把 Jev 式"有限动作直接选择"接入 CUA——一次前向同时给语言头与 choice head,离散动作(点击/悬停/复选)零解码执行,填表等开放输出回落到原生成路径,Head-only 仅训 4.21M(0.045%)参数就能 bypass 40.2% 的动作。

The NorthCUA experience loop.
Figure 2: The NorthCUA experience loop.
NorthCUA Harness lifecycle.
Figure 4: NorthCUA Harness lifecycle.
Context for long-horizon execution.
Figure 5: Context for long-horizon execution.
Action-aware visual feedback.
Figure 6: Action-aware visual feedback.
Agentic outcome evaluation.
Figure 7: Agentic outcome evaluation.
Batch rollout at scale.
Figure 8: Batch rollout at scale.
Constructing GUI grounding examples.
Figure 9: Constructing GUI grounding examples.
Documentation-guided control disambiguation.
Figure 10: Documentation-guided control disambiguation.
Three task-construction routes.
Figure 11: Three task-construction routes.
A concrete executable task contract.
Figure 12: A concrete executable task contract.
Constructing a desktop base task.
Figure 13: Constructing a desktop base task.
Constructing long-horizon tasks from blueprints.
Figure 14: Constructing long-horizon tasks from blueprints.
Request-driven desktop environment construction.
Figure 15: Request-driven desktop environment construction.
Reconstructing interactive websites from references.
Figure 16: Reconstructing interactive websites from references.
Browser interaction guides iterative code repair.
Figure 17: Browser interaction guides iterative code repair.
Bug-guided repair and targeted retesting.
Figure 18: Bug-guided repair and targeted retesting.
Expanding tasks and their verifiers together.
Figure 19: Expanding tasks and their verifiers together.
Accumulating operating knowledge through exploration.
Figure 20: Accumulating operating knowledge through exploration.
Retaining progress for branching trajectory search.
Figure 21: Retaining progress for branching trajectory search.
Skill refinement in the TERRA dashboard case.
Figure 22: Skill refinement in the TERRA dashboard case.
Milestone-guided construction of ORBIT BOTANICA.
Figure 23: Milestone-guided construction of ORBIT BOTANICA.
Joint desktop–web agentic reinforcement learning.
Figure 24: Joint desktop–web agentic reinforcement learning.
Context-preserving RL sample construction.
Figure 25: Context-preserving RL sample construction.
Choice-based Web execution.
Figure 32: Choice-based Web execution.

实验结果

论文在六个基准上系统对比了 Nano/Mini/Pro 与通用大模型、GUI 专用模型。GUI 定位:SSP(1581 例,直接推理不缩放)Pro 93.3%、Mini 92.4%、Nano 72.9%,Pro 超最强对照 Claude Opus 5.5(88.1%)5.2 个百分点、超 Qwen3.8-Max 报告值(84.5%)8.8 个百分点;OSWorld-G(564 条 Refined 指令)Pro 91.0%,超 Opus 5.5 的 89.9%。细分显示进步集中在最需要的地方:最小目标(<16px)准确率从 Nano 53.4%→Mini 85.2%→Pro 92.1%;图标目标 Pro 90.2% 而 Nano 仅 55.0%;Pro 的 OSWorld-G pass@3 达 94.0%(564 例中 489 例三次全对),可见目标 91.7%、缺席目标正确拒答 75.9%。桌面执行:OSWorld-Verified(361 任务、≤100 步)Pro 88.6%、Mini 85.3%、Nano 78.9%,Pro 超 Qwen-CUA-Max(87.6%,>1T 参数)1.0pp、超 Qwen3.8-Max(86.1%)2.5pp;OSWorld 2.0(108 任务、≤500 步)Pro 二元完成 30.6%、部分分 66.8%,在 108 任务参考组内超 GPT-5.6 Sol 3.2/4.1pp,但低于 Claude Fable 5.1(41.7%/77.9%)。Web 交互:WebArena-Verified(812 任务)Pro 73.9%,超并列最高的 Kimi-K3/GPT-6 Astra(71.6%)2.3pp;五个单站点组全部 >70%(论坛 84.0%、商店后台 83.0%),但跨站点任务只有 17/48=35.4%(单站点 76.3%);Pro 全程 14,604 次决策,成功尝试中位数 10 步、失败 15.5 步,26.1% 的失败任务消耗了 38.4% 的决策。缺陷检测:WebTestBench F1 Pro 60.3%(精确率 67.8/召回率 63.7 双第一)超 GPT-6 Astra 58.2%,Mini 54.4% 超同尺寸 Nex-N2.5-mini 48.6%。阶段消融清晰:Mid→SFT 使 OSWorld-Verified 提升 +7.4/+15.0/+10.0pp,OSWorld 2.0 部分分 +16.7/+20.7/+33.0pp(Pro 二元 9.3%→27.3%),说明长程 SFT 主要修"完全做完";SFT→RL 再加 OSWorld-Verified +2.9/+2.0/+2.8pp、WebArena +3.0/+2.5/+4.3pp。Ultrafast(pre-RL Nano)上 Head+LoRA(47.49M 可训参数)成功 60.6%,保留全生成 64.2% 的 94.4%,但均任务时间 616.8s→266.8s,2.3× 加速,31.1% 动作绕过解码;Head-only 仅 4.21M 参数即达 59.2%、bypass 40.2%。工程上,图像张量无损编码把中位 batch 载荷从 110.9 GiB 压至 2.7 GiB,编码中位耗时 21.0s,策略同步全周期 87.7s。

Desktop and web interfaces used in this report.
Table 1: Desktop and web interfaces used in this report.
Evaluator reporting dimensions and their uses in trajectory curation and failure analysis.
Table 2: Evaluator reporting dimensions and their uses in trajectory curation and failure analysis.
Learning priorities, data selection, and scale across the three stages.
Table 3: Learning priorities, data selection, and scale across the three stages.
Representative coverage of broad mid-training sources.
Table 4: Representative coverage of broad mid-training sources.
The six-benchmark suite and the capabilities and metrics covered by each evaluation.
Table 5: The six-benchmark suite and the capabilities and metrics covered by each evaluation.
Grounding accuracy (%) on ScreenSpot-Pro (SSP) and OSWorld-G across general-purpose models, GUI specialists, and the three NorthCUA tiers.
Table 6: Grounding accuracy (%) on ScreenSpot-Pro (SSP) and OSWorld-G across general-purpose models, GUI specialists, and the three NorthCUA tiers.
Trace-based grounding accuracy (%).
Table 7: Trace-based grounding accuracy (%).
OSWorld-Verified results (%).
Table 8: OSWorld-Verified results (%).
OSWorld 2.0 results (%).
Table 9: OSWorld 2.0 results (%).
Task success (%) on WebArena-Verified across reference systems and NorthCUA models.
Table 10: Task success (%) on WebArena-Verified across reference systems and NorthCUA models.
WebTestBench defect detection with a gold checklist.
Table 11: WebTestBench defect detection with a gold checklist.
Results (%) before and after long-horizon SFT across three interactive benchmarks.
Table 12: Results (%) before and after long-horizon SFT across three interactive benchmarks.
Before- and after-RL results on three interactive benchmarks (%).
Table 13: Before- and after-RL results on three interactive benchmarks (%).
Online quality and execution cost of NorthCUA-Ultrafast.
Table 14: Online quality and execution cost of NorthCUA-Ultrafast.
NorthCUA-Pro performance compared with leading models.
Figure 1: NorthCUA-Pro performance compared with leading models.
Grounding a documented control.
Figure 26: Grounding a documented control.
Web success by website scope.
Figure 27: Web success by website scope.
Source-paper selection before and after long-horizon SFT.
Figure 28: Source-paper selection before and after long-horizon SFT.
Desktop visual-experience delivery profiling.
Figure 29: Desktop visual-experience delivery profiling.
Executed trajectories with contrasting task rewards.
Figure 30: Executed trajectories with contrasting task rewards.
Recovering from an unavailable browser action.
Figure 31: Recovering from an unavailable browser action.
Ultrafast product-update case.
Figure 33: Ultrafast product-update case.
查看结构化数据
任务指标本文基线提升
GUI 定位 ScreenSpot-Pro(专业软件小控件,1581 例直接推理) 定位准确率 (%) NorthCUA-Pro 93.3(Mini 92.4 / Nano 72.9) Claude Opus 5.5 88.1;Qwen3.8-Max 84.5(2.4T 参数) 较最强对照 +5.2pp
GUI 定位 OSWorld-G(564 条功能/空间指令) 准确率 (%) NorthCUA-Pro 91.0(Mini 87.9 / Nano 83.0) Claude Opus 5.5 89.9;Nex-N2.5-Pro 87.4 +1.1pp
桌面工作流 OSWorld-Verified(361 任务,≤100 步) 任务成功率 (%) NorthCUA-Pro 88.6(Mini 85.3 / Nano 78.9) Qwen-CUA-Max 87.6(>1T);Qwen3.8-Max 86.1 较 Qwen-CUA-Max +1.0pp
长程桌面 OSWorld 2.0(108 任务,≤500 步) 二元完成 / 部分分 (%) NorthCUA-Pro 30.6 / 66.8 GPT-5.6 Sol 27.3 / 62.7(同参考组);Claude Fable 5.1 41.7 / 77.9 更高 较 GPT-5.6 Sol +3.3pp / +4.1pp(开源内最优)
Web 任务 WebArena-Verified(812 任务,≤100 步) 任务成功率 (%) NorthCUA-Pro 73.9(Mini 70.4 / Nano 67.2) Kimi-K3 71.6;GPT-6 Astra 71.6;Qwen3.8-Max 66.8 +2.3pp
Web 缺陷检测 WebTestBench(gold checklist,按任务宏平均) F1 (%)(精确率/召回率) NorthCUA-Pro 60.3(67.8 / 63.7) GPT-6 Astra 58.2(55.1 / 74.6);Nex-N2.5-mini 48.6 +2.1pp;Mini 较同尺寸 Nex-N2.5-mini +5.8pp
9B 级桌面执行(开源小模型对比) OSWorld-Verified 成功率 (%) NorthCUA-Nano 78.9 MAI-Gym-9B 76.2;ScaleCUA-Qwen3.5-9B 68.7 +2.7pp
Ultrafast 网页执行时延(WebArena 320 任务成功子集,单 GPU 副本) 成功任务平均耗时 (s) Head+LoRA 266.8(成功率 60.6%);Head-only 288.8(59.2%) 全生成 616.8(成功率 64.2%) 2.3× 提速,成功率保留 94.4%

局限与改进

作者承认的局限有三:一是泛化与覆盖——对陌生软件和不断演变的界面约定仍然吃力,文档引导的 grounding 和 RSI 只能部分缓解,把覆盖扩展到新软件并保持可靠性是持续方向;二是反馈质量——可执行验证器依赖谓词覆盖,开放式内容的判断依赖模型校准,长工作流把大量决策的信用压缩到一个终局奖励,中间反馈不足会影响信用分配与效率;三是负责任部署——真实软件操作需要授权访问、最小权限与敏感操作确认,外部页面可能携带间接提示注入。我自己的观察补充四点:其一,OSWorld 2.0 二元完成率 30.6% 仍明显低于闭源 Claude Fable 5.1 的 41.7%,跨站点任务 35.4% 对单站点 76.3%,说明"跨应用/跨站点搬运信息并完全做对"仍是明显短板,而基准中跨站点任务仅 48 个,训练侧对这类任务的构造投入未见单独披露;其二,RSI 产生的演示在决策上下文中带有技能/里程碑提示,推理时没有这些提示,存在 train-test 分布不一致的风险,论文未报告去掉提示的消融;其三,RL 任务池仅约 2000 个任务且按"SFT 策略结果有差异"筛选,会系统性跳过 SFT 已稳定掌握和完全无能为力的任务,Mini 的 OSWorld 2.0 二元分在 RL 后持平(18.5%→18.5%)提示部分收益只是部分分提升而非真正完成;其四,Ultrafast 基于 pre-RL Nano,成功率损失 3.6pp 未与 RL 策略组合验证,且 bypass 率只有 31-40%,剩余 60% 以上动作仍走昂贵解码。另外部分基线分数取自各自论文/模型卡,协议不完全统一,跨模型比较需谨慎。

独立分析的弱点

独立分析出五个弱点并给改进方向。第一,终局稀疏奖励:一次长任务几十步决策共享一个 0/1 奖励,Thunderbird 案例里 A/B 两次尝试前五个动作完全相同,仅第六步不同就决定了奖励差异,信用分配噪声大。改进方向是引入里程碑级过程奖励——本文的里程碑检查点机制天然可复用为 RL 的中间验证信号,或训练过程奖励模型对子目标打分。第二,技能条件的分布偏移:RSI 演示带技能提示、推理时没有,可能让策略学到"依赖提示"的伪相关。改进方向是训练时混合有/无技能提示的条件化样本,或把技能库做成运行时可检索的工具并纳入 RL 动作空间,让模型自己决定何时取用。第三,跨站点能力弱:35.4% vs 76.3% 的落差说明信息跨域搬运是硬骨头,而基准只含 48 个跨站点任务。改进方向是在 Scaling Verifiers 的"组合"算子上专门规模化构造跨站点任务链,并把网页重建管线扩展为多站点联邦环境。第四,验证器依赖可脚本化结果:对"报告写得好不好"这类开放式交付物只能靠评估器判断,评估器自身的偏差会直接变成训练信号的偏差。改进方向是定期用人类标注校准评估器一致性、扩充验证器探针库、对不确定判定路由人工复核(论文已有不确定性字段,可更主动地利用)。第五,Ultrafast 与 RL 脱节且覆盖率有限:choice head 只在 pre-RL Nano 上训练,且仅覆盖部分离散动作。改进方向是对 RL 后的策略重新蒸馏 choice head、扩大候选控件绑定与回退策略,或采用投机解码式混合方案在保证成功率的同时提高 bypass 率。第六(工程面),Appendix D 的分域数据计数"待报告",训练语料的精确构成尚不可核验。

未来方向

作者明确提出的方向包括:把覆盖扩展到新软件并应对界面演变;设计更有信息量的中间反馈以改善信用分配、减少无效动作;对发布材料做许可、隐私与凭证审查;针对间接提示注入做对抗测试;以及通过移动端扩展(运行时已预留观察/触摸接口)走向更多平台。基于其成果可自然延伸的研究有:其一,把里程碑检查点升级为 RL 的密集奖励或训练价值模型,缓解终局稀疏信号;其二,把验证过的技能库做成跨任务持久资产,支持检索式复用与 RL 联合训练,形成真正的"经验复利";其三,引入世界模型模拟 UI 状态转移(论文已引用 Computer-Using World Model 思路),在沙箱预算之外做廉价的前瞻规划与反事实训练;其四,用重建网站规模化构造跨站点/跨应用组合任务,直击 35.4% 的短板;其五,对 RL 后策略蒸馏 Ultrafast choice head,或研究成功率-时延的帕累托前沿;其六,评估器的自我校准与不确定性驱动的主动学习,让"哪些判定不可靠"驱动数据补采;其七,开源生态方向——Harness 已开源,围绕 CaseSpec 契约建立社区共享的任务-验证器市场是可行的下一步。

复现评估

开源情况较好:三个模型(HuggingFace beipo-ai/NorthCUA-Pro 等)、完整的 NorthCUA Harness 代码(GitHub china-qijizhifeng/NorthCUA-Harness)和技术报告均已发布,这比大多数只发模型不发基础设施的工作强得多。但要注意:训练数据集本身未完整发布,Appendix D 自述分域计数"待报告",grounding 语料、10 万条轨迹、约 2000 个 RL 任务的原始数据可得性不明,因此"从零复现训练"目前不可行。算力门槛:Pro 为 397B 总参/17B 激活的 Qwen3.5 基座,推理即需多卡;OSWorld-Verified(361 任务)、OSWorld 2.0(500 步预算)、WebArena(812 任务)的评估都需要数百个 E2B 沙箱级别的并行与不短的墙钟时间;全量训练(400 万 GUI 步中训+长程 SFT+GRPO RL)需要可观的沙箱预算与 GPU 集群。可行的复现路径分三档:低门槛——下载 released 模型+Harness 代码跑六基准验证论文数字,或复现 Ultrafast(只需约 22.6 万决策状态、4.21M/47.49M 可训参数,单 GPU 部署);中门槛——用 Harness 复现采集/评估管线,自建小规模任务集体验飞轮流程;高门槛——完整三阶段训练复现,需要披露的数据落地后才可能。总体评估:系统与模型可复现、数据与训练不可完整复现,属于"开源结果验证友好、训练复现困难"的类型。

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