大型语言模型(LLM)结合外部工具已展现出解决复杂任务的能力。但现有方法面临两大难题:多步多轮推理易碎,因工具输出类型和 API 模式不兼容;工具目录庞大时性能下降。为此我们提出 Tool Primitives,用自然语言取代刚性的 API schema,每个工具被包装成 LLM 接口,内部完成 schema 解析与执行,实现工具之间的自然交互,支持嵌套和多轮调用。基于此,我们构建 ToolFace,一个包含 25,519 条函数的集中仓库,LLM 在推理时动态检索所需工具,无需在上下文中列举原始 API schema。为在复杂场景下可靠调度 Tool Primitives 与 ToolFace,我们进一步设计 HEART(Harness Engineering via Agent‑native Reusable Tool primitives),包括 Planner、Router、Verifier 三个模块,分别负责动态调用规划、多步执行和基于反馈的恢复。实验在五个基准上显示,HEART 相比 SFT 基线平均提升 $10\%$,并且在平均 $6\%$ 超越 GPT‑5.4、Claude‑4.6‑Sonnet、Gemini‑3.1‑Pro,同时将 API 成本降低至最高 $85\%$。在 50 项真实任务中,HEART 达到 $84\%$ 完成率,是三大主流商业模型平均水平的 $3.8\times$(仅 $22\%$)。
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