Lev循环决策模型:一个权重四圈推理,准确率涨13%
难题多算、简单题秒答!同个循环决策模型:准确率直升13%
新智元报道
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设想一套客服系统,每秒有成千上万条用户请求涌进来。
每条请求都得先过一道「分诊台」:属于退款、查物流还是投诉?要不要转人工?该调哪个工具?
这些问题有个共同点——答案就在事先给定的几个选项当中。
业界为此做了专门的决策模型,Jev和开源的Kev就是例子。请求和候选项一起读进去,一次前向就算出每个选项的概率,几十毫秒返回结果,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一样多。
简单的请求被「过度服务」,复杂的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」这一句。
能不能有一种模型,简单题跑得像小模型一样快,难题又能像大模型那样多想几步?
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一圈一圈地作答:例1第1圈就选中正确答案B,停止器判定可以收工;例2第1圈选4,到第4圈改选正确答案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、难题上分别用的圈数,以及准确率与延迟。
Lev的思路说白了就一句: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:接口上保留System 1「直接给决定」的样子,难题上又能像System 2那样多花计算——只不过这些计算藏在隐藏状态里,不写成文字。
结果相当直观:
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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;
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停止器看不到题目难度,可在简单、标准、难题上平均只用了1.2、2.4、3.0圈;
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按需深度在离线统计里省下15%到24%的环路计算,准确率损失不到1个点;
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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这个思路,是从逐题比较里冒出来的。
作者选了两个公开的决策模型Kev-0.8B和Kev-4B,训练数据来源一样。在JevBench 231道公开题上跑下来,大模型比小模型多答对28道。
这28道全落在标准题和难题上。简单题呢,两个模型早就都做对了。
可两个模型给出不同结果的题,拢共只有42道。大模型却在231道题上,一道不落地多掏了计算。
换个做法:拿小模型的置信度筛出它最没底的那一半,转给大模型。准确率差不多就追上了大模型全部自己答的水平。
说白了,额外计算只在少数题上能收回成本,而花一次便宜的初读,就能把这些题找出来。
论文图2画了四件事:(a)Kev-0.8B和Kev-4B逐题的结果对照;(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两种方式的比较;(d)普通预训练模型装上循环后准确率怎么变。
那眼下这三种「堆算力」的路子,差在哪儿?
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先说级联。Kev-0.8B的中位延迟已经到79ms,Kev-4B是108ms。被转交的题得从头再读一遍,比直接上大模型还慢,而且要多部署一个模型。
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再说生成推理文本。同一个26B底座上有两个开源的Jev式服务,把思考打开,难题准确率能涨9到13个点,代价是难题的中位耗时变成原来的三到四倍。
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还有给预训练模型加装循环这条。作者在Qwen3.5-0.8B上把中间8层接成带门控的循环,准确率变动不到半个点;门控值一直贴着零,等于循环没起作用。
第三条最要命。它指向一个判断:循环这件事,最好在预训练阶段就学进去,指望决策训练时临时补,补不上。
循环Transformer近来又热了起来。顺着上面的判断,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每转一圈读一次选项,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。
请求连同所有候选项被打包成一条序列,同一组解码层重复跑,每跑完一圈之后,同一个pointer head读取各选项和<decide>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用,损失对所有圈取平均。这样一来,第1圈、第2圈、第4圈都能单独拿出来当决策模型使。
用k圈提供服务,就只算前k圈;想多算一圈,从上一圈的隐藏状态接着算,请求不用重读。
设计三是停止器,用来预测「当前答案与最深一圈是否一致」。
早退规则里常见的是「置信度够高就停」。作者却发现,浅层读出面对新数据时过度自信得厉害:Lev-2.6B在第一圈就停下的那些题,校准集上94.8%正确,一换到新数据源只剩78.9%,置信度却几乎没变。
更麻烦的是,置信度识别不出「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:它不再判断「当前答案对不对」,改判「当前答案和最深一圈是否一样」。
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,都不用人标注。部署方拿自家业务的无标签请求就能校准。
作者用完全相同的31,329条训练数据和配方,训出三个Lev模型,另训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;其中LevBench由作者自建,在任何模型读取之前就已冻结。
结论一:深度越深越准,但收益递减。
Lev-2.6B在JevBench上一到四圈依次是63.2%、71.0%、75.3%、76.2%;held-out平均上依次是51.3%、62.0%、64.8%、65.7%。收益的大头来自第一个额外的圈,第四圈顶多再加1个点。
离训练数据越远,深度越管用:训练数据源上约提升7个点,更陌生的测试集上提升9.0到19.5个点。
结论二:提升集中在难题上。
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:深度在哪里起作用,涵盖JevBench各难度档、相邻两圈之间的修改,以及各应用领域的提升。
不同任务受益程度不一:Kev-Breadth上,深度让语言理解类任务提高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,多出来的圈提供了组合多个事实所需的串行计算。
结论三:按需深度少算15%到24%,准确率几乎不掉。
在两个held-out测试集上,停止器只用掉最深一圈76%到85%的计算,准确率损失0.3到0.8个点。配方和停止器全部定下后只读一次的锁定测试上,损失最多1.0个点。
论文图6:准确率与计算成本。灰色为固定深度及其前沿,蓝线为停止器,星号为锁定测试。
结论四:关键在于用目标流量校准。
只要像停止器那样,在无标签目标请求上以「与最深答案一致」为准则挑阈值,一个简单的最高概率阈值就能和停止器差不到0.2个点。每折500道无标签题就够。
结论五:低延迟区间优势明显。
延迟落在39到46ms时,按需的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:LevBench锁定测试上的准确率与平均延迟,星号为按需深度的Lev,数字是它与最好的非循环方案的差距。
对结果的适用范围,作者在论文里交代得相当清楚:
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与同等成本的固定深度相比,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。
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「少算」这个说法来自离线统计,省下的是环路计算量。要把它变成线上吞吐或延迟上的好处,服务端得支持不同深度请求的打包调度。
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真正的优势在延迟,不在计算量。按浮点运算量算,每个Lev模型都跟非循环方案持平或更差,毕竟每一圈都要把整个底座跑完。部分延迟优势还来自非循环方案在22到79ms之间的空档。
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延迟怎么测的: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。
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多想也会改错。在LevBench上,第一个额外的圈改对了20.4%的题,同时改错8.6%;另有12.6%的题浅层答对、最深一圈反而答错。
在 Lev 这里能看到的是,「想多深」原本是训练阶段定死的常量,原生循环底座却让它变成服务时按题目挑选的配置。延迟与准确率之间的取舍,同一个决策模型可以逐题去做,不必再落到每次部署上。
作者提出了两个后续方向:
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一是设计新的停止目标,把「浅层答对、深层答错」的题目救回来,从而超过最深一圈的准确率;
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二是在更大的循环底座上检验,难题上的收益是否会随规模继续增长。
目前论文、代码、三个模型和三个数据集均已公开。数据集是按来源再分发条款筛选后的子集,无法托管的来源附有重建说明。
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宋定杰(DingjieSong,共同第一作者):Lehigh University 博士生。
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Zhiling Yan(共同第一作者):Lehigh University 博士生。
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Yuxuan Zhang:University of British Columbia 博士生,Vector Institute。
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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/