同一模型多转几圈,准确率涨13个点:Lehigh团队提出循环决策模型Lev
新智元报道 设想一个客服系统,每秒涌进成百上千条用户请求。每一条都要先过一个「分诊台」:这是退款、查物流,还是投诉?要不要转人工?该调哪个工具?这类问题有一个共同点:答案就在给定的几个选项里。为此,业界有了专门的决策模型,例如Jev和开源的Kev。它们读入请求和候选项,一次前向就给出每个选项的概率,几十毫...
新智元报道
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设想一套客服系统,每秒有成千上万条请求涌进来。每条请求都得先过一道「分诊台」:是退款、查物流,还是投诉?要不要转人工?该调哪个工具?
这类问题的共同点是,答案就藏在给定的几个选项当中。业界因此有了专门的决策模型,Jev和开源的Kev就是例子:读入请求和候选项,一次前向就输出每个选项的概率,几十毫秒内返回结果,不生成任何文本。
麻烦也跟着来了。「我要退款」和「上个月买的东西换过一次货,这次又坏了,能不能直接退、运费谁出」,在决策模型看来耗费的计算量完全一样。
结果就是,简单的请求被「过度服务」,复杂的请求却没机会多想一会儿。让模型先写一段推理再作答行不行?可以,但每条请求都要为推理文本买单,哪怕它只是「我要退款」这一句。
能不能有一种模型,简单题像小模型一样快,难题又能像大模型一样多想?
来自Lehigh University、University of British Columbia和Vector Institute的研究团队为此提出了Lev:一个靠循环、而不是靠token来加深思考的决策模型。
论文链接:https://arxiv.org/abs/2610.20951
项目主页:https://openlair.github.io/lev/
代码链接:https://github.com/OpenLAIR/lev
模型与数据集:https://huggingface.co/collections/songdj/lev
按项目主页记录的逐圈读数重绘、回放实验数据来看(并非实时推理),Lev 是逐圈给出答案的:例1在第1圈就选中了正确答案 B,停止器据此判断可以结束;例2第1圈选的是 4,直到第4圈才改选正确答案 6。
论文图1:按需深度的Lev-2.6B在JevBench简单、标准、难题上分别用的圈数,以及准确率与延迟。
Lev的核心思路一句话就能说清:同一组网络层反复运行,每运行一圈就读出一次答案。作者把这种计算方式称为System 1.5——System 1「直接给出决定」的接口还在,同时又能像System 2那样在难题上多花计算,只不过这些计算发生在隐藏状态里,不会写成文字。
结果很直观:在JevBench的231道公开题上,同一个Lev-2.6B checkpoint从一圈的63.2%提升到四圈的76.2%,增加13.0个百分点;
停止器看不到题目难度,却在简单、标准、难题上平均分别用了1.2、2.4、3.0圈;
按需深度在离线统计中少算15%到24%的环路计算,准确率损失不到1个点;
在50ms以内的延迟区间,Lev-1.4B和Lev-3B比同延迟的非循环模型和级联高5.4到8.8个点(单张H200、一次一个请求实测)。
Lev的出发点来自一组逐题对比。作者取来两个公开决策模型Kev-0.8B和Kev-4B,两者训练数据源相同,在JevBench 231道公开题上,大模型多答对了28道。
这28道全部落在标准题和难题上。简单题两个模型都已经全对。
两个模型结果不同的题只有42道,可大模型在全部231道题上都多花了计算。
换个做法:让小模型先挑出自己最没底的那一半题,再交给大模型答,准确率基本能追平大模型把所有题都答一遍。
也就是说,多花的算力只在少数题上换来了回报,而一次成本很低的初读就足以把这些题找出来。
论文图2给出四组结果:(a)Kev-0.8B与Kev-4B的逐题表现;(b)只把最没把握的一半交给大模型之后的效果;(c)生成推理与单次读出的对比;(d)普通预训练模型加装循环后的准确率变化。
那现有三种「堆算力」的路子,为什么都不够用?
先说级联。Kev-0.8B的中位延迟为79ms,Kev-4B为108ms;被转交的题还得从头再读一遍,结果比直接上大模型更慢,而且要多部署一个模型。
再说生成推理文本。在同一个26B底座的两个开源Jev式服务上,开启思考能让难题准确率提升9到13个点,代价是难题的中位耗时涨到原来的三到四倍。
还有给预训练模型加装循环。作者在Qwen3.5-0.8B上把中间8层接成带门控的循环,准确率变化不到半个点,门控始终接近零,等于循环没起作用。
最后这条最要紧:循环最好在预训练阶段就学会,而不是等到决策训练时临时补上。
循环Transformer近来又重新受到业界关注。基于上面的判断,Lev把原生循环语言模型选作底座:字节Seed的Ouro(1.4B、2.6B,循环4圈)和Nanbeige4.2-3B(循环2圈)。
论文图3展示了Lev的整体结构:同一组解码层反复运行,共享的pointer head每圈读一次选项,停止器则决定每道题在第几圈退出。
设计一:每一圈都读出答案。
请求和所有候选项被拼成一条序列,同一组解码层重复运行,每跑完一圈,同一个pointer head就会读取各选项以及<decide>所在位置的隐藏状态,给出一次选项概率。
设计二:所有圈放在一起联合训练。
pointer head和LoRA适配器在各圈之间共享,损失对所有圈取平均。这样一来,第1圈、第2圈、第4圈都能当作独立的决策模型使用。
用k圈服务时就只算前k圈;要多想一圈,就从上一圈的隐藏状态接着算,请求不用重新读一遍。
设计三:停止器预测的是「和最深一圈是否一致」。
常见的早退规则是「置信度够高就停」。可作者发现,浅层读出在新数据上会严重过度自信:Lev-2.6B在第一圈停下的题目,校准集上94.8%正确,换到新数据源只剩78.9%,置信度却几乎没变。
况且,置信度分辨不出「再算一圈就能改对」的错误,AUROC只有0.46到0.61。
于是Lev的停止器换了个目标:不预测「当前答案对不对」,改预测「当前答案和最深一圈是否相同」。
这个目标的标准答案,就是模型自己的最深输出,拟合停止器和挑选阈值都不用人工标注。部署方拿自家业务的无标签请求就能直接校准。
训练用的是同一批数据、同一套配方,共31,329条,作者由此得到三个Lev模型;对照组是非循环的Qwen3-1.7B、Qwen3.5-2B和Qwen3.5-4B。评测侧包括三个调优集、两个held-out测试集,外加JevBench的231道公开题。两个held-out测试集里,LevBench由作者自建,冻结时间早于任何模型读取它。
第一个结论:圈数越多越准,但多出来的收益在递减。
以Lev-2.6B为例,JevBench上一圈到四圈分别是63.2%、71.0%、75.3%、76.2%;held-out平均则是51.3%、62.0%、64.8%、65.7%。收益的大头落在第一个额外圈上,到第四圈最多再添1个点。
测试集离训练数据越远,加深度越管用。训练数据源上大约提升7个点,更陌生的测试集上提升9.0到19.5个点。
第二个结论:涨的分主要来自难题。
一圈加到四圈,Lev-2.6B在111道难题上净多答对19道,72道标准题上净多答对10道。难题中有29道被改对,另有10道被改错。
论文图5画出了深度起作用的范围:JevBench各难度档、相邻两圈之间的修改情况,以及各应用领域的提升。
任务类型不同,受益程度也不一样。Kev-Breadth上,语言理解类任务因深度提高19.0个点;幽默、颜色偏好这类「品味」任务则没有收益。作者推测,多出来的圈提供了串行计算能力,用来把多个事实组合起来。
第三个结论:按需决定深度,能少算15%到24%的计算量,准确率几乎不动。
两个held-out测试集上,停止器只花掉最深一圈76%到85%的计算,准确率掉0.3到0.8个点。另有一项锁定测试,配方和停止器全部定下之后才读一次,那里的损失最多1.0个点。
论文图6展示准确率与计算成本的关系:灰色是固定深度及其前沿,蓝线是停止器,星号代表锁定测试。
第四个结论:校准得用目标流量来做。
做法跟停止器一样,在无标签的目标请求上以「与最深答案一致」为准则挑阈值。这样一个简单的最高概率阈值,和停止器的差距不到0.2个点。每折500道无标签题就够。
第五个结论:低延迟区间里优势明显。
延迟落在39到46ms时,按需运行的Lev-1.4B和Lev-3B比同延迟下唯一可用的级联高7.0到8.8个点,比最好的非循环方案高5.4到7.5个点。
论文图10是LevBench锁定测试上的准确率与平均延迟,星号为按需深度的Lev,数字表示它与最好非循环方案之间的差距。
论文对结果适用范围有清楚的交代。
跟同等成本的固定深度比,按需深度的优势并不大:held-out上Lev-2.6B只高0.2个点,Lev-3B高1.0个点;锁定测试上Lev-2.6B与固定深度前沿打平。
「少算」是离线统计出来的,省下的是环路计算量。要把它变成线上吞吐或延迟,服务端得支持把不同深度的请求打包调度。
优势体现在延迟而非计算量。按浮点运算量算,每个Lev模型跟非循环方案持平或更差,原因是每一圈都要把整个底座跑完。另外一部分延迟优势,来自非循环方案在22到79ms之间留出的空档。
延迟的测量条件是:单张H200、bf16、一次一个请求,所有系统都没用融合算子、图捕获或状态缓存。
想得多也会改错。LevBench上,第一个额外圈把20.4%的题改对,同时把8.6%改错;另有12.6%的题浅层答对、最深一圈反而答错。
Lev带来的启示是:原生循环底座能把「想多深」从训练时的常量,变成服务时逐题选择的设置。同一个决策模型,可以针对每道题在延迟和准确率之间做取舍,不必再针对每一次部署去取舍。
后续还有两条路可走。第一条是重新设计停止目标,把那些「浅层答对、深层答错」的题救回来,让整体准确率越过最深一圈的水平;第二条是换更大的循环底座再测一遍,看难题上的收益会不会随着规模继续往上走。
论文、代码、三个模型和三个数据集现在都已经公开。数据集是按来源再分发条款筛过之后的子集,没法托管的来源则附上了重建说明。
宋定杰(DingjieSong),共同第一作者,Lehigh University 博士生。
Zhiling Yan,共同第一作者,Lehigh University 博士生。
Yuxuan Zhang,University of British Columbia 博士生,Vector Institute。
Lichao Sun,通讯作者,Lehigh University 助理教授。
参考资料:
https://openlair.github.io/
https://arxiv.org/abs/2610.20951
https://openlair.github.io/lev/