从仅结果奖励强化学习中诱导过程监督

Hugging Face Daily Papers 论文

摘要

本文提出了 TIPS(思维诱导过程监督)框架,这是一种仅基于结果奖励的强化学习方法,仅使用结果级别的奖励来训练生成式过程奖励模型,在 ProcessBench 上仅用 3.2K 条结果标注轨迹即达到 85.2 F1,超越了现有的训练型 PRM 以及仅使用提示词的评判模型如 GPT-5.4-Instruct。

过程奖励模型(PRM)已成为大语言模型的关键组成部分,其步骤级别的反馈既支持后训练,也支持测试时推理。然而,训练强大的 PRM 成本高昂:人工步骤标注难以规模化,而蒙特卡洛估计计算开销大,且可能偏离步骤本身的内在正确性。为了以低成本获得有效的 PRM,我们提出了 TIPS(思维诱导过程监督),这是一个仅基于结果奖励的强化学习(RL)框架,用于训练生成式 PRM。在 TIPS 中,模型首先生成一条思维链(CoT),随后生成步骤级标签和结果标签。奖励仅取决于预测结果是否与真实结果一致,由此得到的组相对优势用于优化整个生成的回答。直观地说,当检查中间步骤有助于确定最终结果时,更准确的步骤检查可以带来更好的结果判断和更高的奖励。因此,仅基于结果的强化学习可以在没有显式过程监督的情况下强化步骤级验证能力。我们在数学和智能体基准测试以及四类骨干模型上验证了 TIPS 的有效性。值得注意的是,TIPS-Qwen3-4B-Thinking-2507 仅使用 3.2K 条结果标注轨迹,在 ProcessBench 上达到 85.2 F1,超越了所有被评估的训练型 PRM 以及强提示词评判模型(如 GPT-5.4-Instruct 和 Claude-4.7-Opus),但仍不及 o1-mini。代码和数据可在 https://github.com/RUCBM/TIPS 获取。
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来源:https://huggingface.co/papers/2609.36641

摘要

过程奖励模型(PRM)已成为大语言模型的关键组件,其步骤级反馈同时支持后训练和测试时推理。然而,训练强性能的PRM仍然成本高昂:人工步骤标注难以扩展,而蒙特卡洛估计计算开销大,且可能偏离步骤本身的内在正确性。为了以低成本获得有效的PRM,我们提出了TIPS(思维诱导过程监督),一个用于训练生成式PRM的仅结果强化学习(RL)框架。在TIPS中,模型生成思维链(CoT),随后生成步骤级标签和结果标签。奖励仅取决于预测结果是否与真实值匹配,由此产生的组相对优势用于优化整个生成的回答。直观地说,当中间步骤的检查有助于确定结果时,更准确的检查可以带来更好的结果判断和更高的奖励。因此,仅结果的强化学习可以在没有显式过程监督的情况下强化步骤级验证。我们在数学和智能体基准以及四个骨干模型系列上验证了TIPS的有效性。值得注意的是,TIPS-Qwen3-4B-Thinking-2507仅使用3.2K条结果标注轨迹,在ProcessBench上达到85.2 F1,超越了所有参与评测的已训练PRM以及GPT-5.4-Instruct和Claude-4.7-Opus等仅靠提示的强判别器,但仍不及o1-mini。代码和数据可在 https://github.com/RUCBM/TIPS 获取。

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