DeReAct: 행동 승인과 완료 판정을 분리한 신뢰할 수 있는 AI 에이전트
DeReAct: Decomposed Reasoning and Acting for Reliable AI Agents
TL;DR Highlight
ReAct에서 행동 검문·완료 판정을 분리했더니 약한 모델 Pass@1이 최대 7.0점↑
Who Should Read
에이전트가 근거 없이 답을 내고 일찍 끝내버려 고민인 에이전트 개발 백엔드 개발자
Core Mechanics
- 한 모델이 다 하면 스스로 합격 도장 찍는다
- ReAct 에이전트는 행동 실행 여부와 작업 완료 선언을 같은 모델이 정한다.
- 그래서 오류가 뒤로 번지고, 근거가 약하거나 찍은 답으로 일찍 끝나는 경우가 있다.
- 루프를 세 모듈로 쪼갰다
- Brain은 기존 ReAct처럼 Thought와 Action을 낸다.
- Critic은 실행 전에 문법·안전·질문 제약 위반만 검사하고, 신뢰도 0.7 미만이면 거절한다.
- Context Manager(CM)는 환경에서 확인된 사실만으로 STATE를 매 단계 새로 쓰고, 근거가 충분할 때만 SUCCESS를 낸다.
- 약한 모델일수록 효과가 컸다
- Qwen3-Coder-480B는 Pass@1이 6.5~7.0점 올랐다.
- Claude Sonnet 4.5는 4.2~5.2점 올랐다.
- Claude Opus 4.5는 ReAct와 비슷했다.
- Opus에서는 점수보다 근거가 좋아졌다
- GAIA에서 Opus의 증거 완전성과 제약 충족이 올랐고 추측 인정은 줄었다.
- ReAct가 더 푼 문제 중 일부는 근거 없이 일찍 끝내거나 찍은 답이었다.
- 게이트가 자주 막는다고 좋은 게 아니다
Evidence
- GAIA Pass@1 약한 모델 개선
- Qwen3는 ReAct 34.9%에서 DeReAct 41.4%로 +6.5점(p=.010)이다.
- Sonnet은 +4.2점이지만 p=.170으로 유의하지 않았다.
- SWE-bench Verified Pass@1
- Qwen3는 +7.0점, Sonnet은 +5.2점으로 둘 다 p<.001이다.
- Opus는 65.6%로 ReAct 대비 -0.3점이며 p=.753이다.
- Opus GAIA 근거 품질 (ReAct 대비)
- 증거 완전성은 61.3%에서 69.7%로 +8.4점이다.
- 제약 충족은 82.7%에서 89.1%로 +6.4점이다.
- 추측 인정은 21.0%에서 15.1%로 -5.9점이다.
- CM 튜닝 효과 (SWE-bench, Opus Brain)
- 완료 프롬프트를 개선하자 FAV POOR가 8%에서 2%로 줄고 lift가 -4.7에서 -1.8로 올랐다.
- 창을 W=50으로 넓히고 CM을 Opus로 키우자 lift가 -0.3, STATE GOOD이 97%가 됐다.
How to Apply
- 완료 판정 전용 검증 프롬프트 붙이기
- 지금 쓰는 에이전트가 Final Answer를 내는 지점에 별도 LLM 호출을 하나 추가해 보자.
- 이 호출에는 Brain의 추론은 빼고 툴 결과만 넣고, 근거가 있을 때만 SUCCESS를 내게 하라.
- 실행 전 Critic 게이트 추가하기
- 위험하거나 문법 오류인 명령, 질문 형식 위반만 거절하게 하라.
- 전략 판단은 맡기지 말고, 신뢰도 0.7 미만이면 거절하도록 fail-closed로 두어라.
- Brain보다 작은 모델을 써도 되며, 논문은 Haiku 4.5를 썼다.
- 궤적 로그로 게이트를 진단하기
- 거절률뿐 아니라 STATE가 증거를 잘 보존하는지, 근거 없는 승인 비율을 샘플 100개 정도로 점검하라.
- STATE 품질이 낮으면 CM 모델을 키우고, 근거 없는 승인이 많으면 완료 프롬프트를 고쳐라.
- 히스토리 창 길이를 점검하기
- Brain의 히스토리 창이 ReAct 궤적 중앙값보다 짧은지 확인하라.
- 짧다면 창을 늘려라.
Try It
# Claude나 ChatGPT에 붙여넣기 (논문 방법의 간이 버전: 완료 판정 CM을 프롬프트로 흉내)
You are a context manager. Judge whether the task is complete using ONLY the command results below. Ignore the agent's own reasoning.
RULES:
- STATUS is SUCCESS only if ALL task objectives are verifiably complete and accurate, with direct evidence.
- Mark data as CONFIRMED only if accessed directly; if you only read ABOUT it, mark INDIRECT.
- Be conservative: when in doubt, use CONTINUE.
- Do NOT suggest next actions.
Task:
{{작업 설명}}
Command results:
{{툴 실행 결과}}
Proposed final answer:
{{에이전트가 낸 최종 답}}
Respond in JSON only: {"STATUS": "CONTINUE" or "SUCCESS", "REASON": "...", "STATE": "confirmed facts, constraints satisfied or not, unresolved concerns"}
이어서 해 볼 것: 에이전트가 낸 답 5~10개로 돌려 보고 SUCCESS가 나온 것 중 근거 없는 답이 있는지 확인해 보세요.Terminology
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Original Abstract (Expand)
ReAct-based agents typically rely on a single LLM policy to propose actions, interact with the environment, and decide when a task is complete. This coupling makes action authorization and completion control difficult to enforce independently, allowing errors to propagate and unsupported completion claims to terminate execution. We introduce DeReAct, a modular agent architecture that externalizes two gating policies: a Critic that validates proposed actions before execution, and a Context Manager that reconstructs an environment-supported \textsc{State} and certifies task completion. Across GAIA and SWE-bench Verified, DeReAct improves Pass@1 most for weaker Brain models, with gains of 6.5--7.0 points for Qwen3-Coder-480B and 4.2--5.2 points for Claude Sonnet~4.5; gains diminish as Brain capability increases. Trajectory and ablation analyses show that external gating is effective when targeted failures are sufficiently prevalent and the gating policy is itself sufficient. With Claude Opus~4.5, Pass@1 remains comparable to ReAct, while DeReAct produces more evidence-complete and constraint-satisfying trajectories, indicating that completion control can trade earlier termination for stronger grounding. Overall, DeReAct improves weaker agents while retaining grounding benefits as models strengthen.