Lev循环决策模型:难题多算几圈,准确率提13%
sina qqZone renren ydCloud 0

新智元报道
![]()
设想一套客服系统,每秒要接住成百上千条用户请求。每条请求都得先经过一道「分诊台」:属于退款、查物流还是投诉?该不该转人工?要调哪个工具?
这些问题有个共性,答案就落在事先给定的几个选项当中。业界因此做起了专门的决策模型,Jev和开源的Kev就是例子。请求和候选项一起喂进去,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」,在决策模型看来消耗的算力一样多。简单请求被「过度服务」,复杂请求却没机会多想一会儿。
那让模型先写一段推理再作答?行是行,可每条请求都要为推理文本买单,哪怕它只是「我要退款」。有没有一种模型,简单题跑得像小模型一样快,难题又能像大模型那样多琢磨?
来自Lehigh University、University of British Columbia和Vector Institute的研究团队为此提出了Lev:靠循环而非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

Lev一圈一圈往下算:例1第1圈就锁定了正确答案B,停止器判断可以收手;例2第1圈选的是4,到第4圈才改成正确答案6。(来源:按项目主页记录的逐圈读数重绘,回放实验数据,不是实时推理)

论文图1:按需深度的Lev-2.6B在JevBench简单、标准、难题上各自动用的圈数,以及对应的准确率和延迟。
Lev的要点一句话能说完:同一组网络层反复跑,每跑一圈读一次答案。作者管这种算法叫System 1.5,它留着System 1「直接给决定」的接口,又能在难题上像System 2那样多花算力,只不过这些算力花在隐藏状态里,不写成文字。
结果相当直白。JevBench的231道公开题上,同一个Lev-2.6B checkpoint从一圈的63.2%升到四圈的76.2%,多了13.0个百分点;停止器看不到题目难度,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省掉15%到24%的环路计算,准确率掉不到1个点;50ms以内的延迟区间里,Lev-1.4B和Lev-3B比同延迟的非循环模型和级联高出5.4到8.8个点(单张H200、一次一个请求实测)。
多出来的算力,只对少数题管用
Lev的想法源于一组逐题比较。作者找来Kev-0.8B和Kev-4B两个公开决策模型,二者训练数据源相同,在JevBench 231道公开题上,大模型多答对28道。这28道全落在标准题和难题上,简单题两个模型都已全对。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。
拿小模型自己的置信度,把它最没底的那一半题目挑出来交给大模型,准确率就基本能追上大模型全部作答。说白了,多花的计算只在少数题上换来回报,而一次低成本初读就能把这些题找出来。

论文图2展示了四组结果:(a) 为Kev-0.8B与Kev-4B的逐题表现;(b) 是仅将最没把握的一半转交大模型后的效果;(c) 对比生成推理与单次读出;(d) 则记录普通预训练模型加装循环之后的准确率变动。
既然如此,眼下三种「堆算力」的路子为什么都不够用?
先说级联。Kev-0.8B的中位延迟已达79ms,Kev-4B为108ms;被转交的题目得从头再读一遍,比直接上大模型还慢,而且要多部署一个模型。
再看生成推理文本。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,可难题的中位耗时涨到三到四倍。
至于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,等于循环没开起来。
最后这一条最要紧: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。
Lev的三个关键设计
循环Transformer近来重新引起业界关注。按上面的判断,Lev把原生循环语言模型选作底座,用的是字节Seed的Ouro(1.4B、2.6B,循环4圈)和Nanbeige4.2-3B(循环2圈)。

论文图3给出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:每圈都读出答案。
请求连同所有候选项被包成一条序列,同一组解码层重复跑;每圈过后,由同一个pointer head读取各选项和[[保留3]]位置的隐藏状态,输出一次选项概率。
设计二:所有圈联合训练。
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圈都成了能独立使用的决策模型。
用k圈服务时只算前k圈;若需多想一圈,就从上一圈的隐藏状态接着算,请求无需重读。
设计三:停止器预测「与最深一圈是否一致」。
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。
何况置信度分不清「再算一圈就能改对」的错误,AUROC仅有0.46到0.61。
于是Lev的停止器换了目标:不预测「当前答案对不对」,改预测「当前答案与最深一圈是否相同」。
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、挑选阈值都用不着人工标注。部署方拿自家业务的无标签请求就能完成校准。
实验结果
同一套权重,可以对应多个工作点。
作者用完全相同的31,329条训练数据和配方,训练了三个Lev模型,另外还训练了Qwen3-1.7B、Qwen3.5-2B、Qwen3.5-4B三个非循环对照。评测覆盖三个调优集、两个held-out测试集,以及JevBench的231道公开题。两个held-out测试集里,LevBench由作者自建,在任何模型读取之前就已冻结。
第一个结论:圈数越多越准,但越往后收益越小。
Lev-2.6B在JevBench上,从一圈到四圈依次是63.2%、71.0%、75.3%、76.2%;held-out平均成绩依次是51.3%、62.0%、64.8%、65.7%。大部分提升来自第一个额外增加的圈,第四圈最多再添1个点。
测试集离训练数据越远,深度越能派上用场:在训练数据源上大约提升7个点,在更陌生的测试集上提升9.0到19.5个点。
第二个结论:提升主要集中在难题上。
从一圈到四圈,Lev-2.6B在111道难题上净多答对19道,在72道标准题上净多答对10道。难题中有29道被改对,10道被改错。

论文图5展示深度在哪些地方起作用,包括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。
任务不同,受益程度也不同:在Kev-Breadth上,深度让语言理解类任务提高19.0个点;到了幽默、颜色偏好这类「品味」任务上,就没有收益了。作者推测,额外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%,准确率几乎不掉。
在两个held-out测试集上,停止器只动用了最深一圈76%到85%的计算量,准确率损失0.3到0.8个点。配方和停止器全部定下之后只读一次的锁定测试上,损失最多1.0个点。

论文图6给出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:关键是用目标流量来校准。
选阈值的方法和停止器一样,在无标签目标请求上以「与最深答案一致」为准。这样选出来的简单最高概率阈值,和停止器相差不到0.2个点。每折500道无标签题就够用。
第五个结论:低延迟区间里优势明显。
延迟在39到46ms时,按需深度的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。星号标出按需深度的Lev,数字表示它与最好的非循环方案之间的差距。
论文对结果适用范围交代得相当清楚。
和同等成本的固定深度比,按需深度优势不大:Lev-2.6B在held-out上只高0.2个点,Lev-3B高1.0个点;锁定测试上,Lev-2.6B与固定深度前沿持平。
「少算」是离线统计出来的:省下的是环路计算量,要变成线上吞吐或延迟的改善,得靠服务端支持把不同深度的请求打包调度。
优势体现在延迟上,不在计算量上:按浮点运算量算,每个Lev模型都与非循环方案持平或更差,因为每一圈都要跑完整个底座。部分延迟优势还来自非循环方案在22到79ms之间留下的空档。
延迟的测量条件是:单张H200、bf16、一次一个请求,所有系统都没有用融合算子、图捕获或状态缓存。
想多了也会改错:在LevBench上,第一个额外增加的圈把20.4%的题改对,同时也把8.6%的题改错;有12.6%的题浅层答对,最深一圈却答错。
总结与展望
Lev带来的启示是:原生循环底座能让「想多深」从训练时的一个常量,变成服务时按题选择的设置。针对每一道题,同一个决策模型可以在延迟和准确率之间做取舍,而不必针对每一次部署。
后续还有两条路可以走,作者在文中给出了方向。
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,让准确率越过最深一圈的水平。
另一条是放到更大的循环底座上验证,看难题上的收益会不会随规模继续增长。
论文、代码、3 个模型和 3 个数据集现在都已公开。数据集是按来源再分发条款筛过之后的子集,托管不了的来源则附上了重建说明。
团队介绍
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/