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一堂「强化学习」大师课|对谈清华叉院助理教授吴翼
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一堂「强化学习」大师课|对谈清华叉院助理教授吴翼

摘要

  • 强化学习解决的不是单步分类,而是没有标准路径、只在终局判断好坏的长程决策。 吴翼因此说“人生就是一个强化学习的过程”,但曲凯追问出了关键限制:人生往往连 reward function 都不知道;吴翼的回答是,很多时间恰恰要用行动和反馈去探索目标,而不是先把目标想清楚再开始。
  • RLHF 的历史作用主要是让 GPT 从会续写变成会服从指令,并不等于让模型智力持续 scaling。 InstructGPT 把 prompt 当任务、每个 token 当 action,再用人类排序训练 reward model;吴翼的比喻是,它像“让一个聪明的清华北大的同学,经过实习之后,变成公司里很能打的员工”,但没有从根本上让这个人更聪明。
  • o1 开启的 reasoning RL 才被视为预训练之外的第二条智能曲线:增加 inference-time compute,让模型先写出大量 thinking token,再交答案。 中间怎么想可以自由探索,训练只奖励最终结果,因此数学等可验证任务成为主战场;但“为什么吐的字多就会更准”至今没有令人满意的理论解释,OpenAI 从 slow thinking 构想到做成可能花了约一年半至两年。
  • 只验终局释放了探索空间,也带来思考长度、成本与泛化边界的问题。 DeepSeek-R1 可能连“一加一”都想很久,Anthropic 则能让简单题少想、复杂题多想,但其实现究竟是多个模型路由还是训练更好,吴翼明确说“不知道”;理科 RL 能泛化到文科,却仍需 SFT、RLHF 和 base model 把“极致的 nerd 模型”拉回可用区间。
  • 预训练与强化学习是乘法关系:前者提供理解、记忆和表征,后者把这些能力转成推理、决策与行动。 OpenAI 在 2016 年网页购票上仅靠 RL 碰壁;机器人方向上,2019 年灵巧手拧魔方做出了很惊艳的成果,但 2020 年通过视觉整理桌面的尝试仍未成功,随后机器人团队在 2021 年解散。直到 CLIP 一类预训练多模态表征进入机器人训练,语言控制才明显走通。“小学水平的人想得再深也没用”,好的 base model 仍是 Agent 的基础盘。
  • DeepSeek-R1 最重要的产业意义不是宣布唯一路线,而是大幅降低了 reasoning RL 的技术不确定性。 吴翼用灯塔作比:OpenAI 在黑暗里指出东方,DeepSeek 则像“往前走一个月就到了”;真正门槛仍包括强基座、超长 rollout、并行生成与判分、稳定回传和高吞吐训练系统,且字节、DeepSeek、OpenAI 等仍在探索不同路线。
  • 下一阶段竞争会从单轮做题转向环境内、多轮交互的 Agent,并沿泛化、代码和工具调用分化。 OpenAI 的 Deep Research、Operator 已把范式从“一条指令—一个答案”推进到反复观察、思考、调用工具;吴翼判断美国在这种大规模 Agent RL 上仍明显领先,国内推理与单点代码能力已接近,但公开产品尚未显示同等精细的交互训练能力。
  • 对投资者和创业团队,短期护城河更可能落在基建、数据与迭代速度,而非某个孤立算法。 吴翼直言“基建远大于所有”,AReaL-Boba 把 7B 训练从早期约一周压到两天,并报告 AIME 2024 超过 60;应用公司不应预设终局,可以像 Manus 那样在能力尚未商品化的窗口,用微调、API 和工程抢先提供可用产品——“创业公司是不能想终局思维的”。

精读

1. 强化学习优化终局,却不替人生定义目标

  • 吴翼先把 RL 与传统机器学习分开:猫狗分类每个样本都有标准答案,游戏却要连续做许多动作,直到最后才知道输赢;强化学习处理的是“很多个决策要做,并且具体怎么做没有标准答案”的问题。

  • 乒乓球、俄罗斯方块和 DOTA 都允许大量可行路径:出门向左还是向右未必重要,最后赢了才重要。也正因为问题覆盖面更广,RL 比人脸识别时代的监督学习更一般、更难,直到 AlphaGo 才真正出圈。

  • 曲凯追问“人生没有客观解”时,吴翼承认 RL 仍预设某种 reward;现实更难,因为“人生中很大的时间,是探索那个奖励函数是什么”,人可能奋斗到终点才发现自己优化错了目标。

2. RLHF 先让大模型好用,没有让它突然更聪明

  • 预训练大模型做的是 next token prediction,吴翼用“熟读唐诗三百首,不会作诗也会吟”解释其泛化来源;但 GPT-3 时代,用户问“Can you explain the moon landing for me?”,模型可能只把问题重复许多遍。

  • InstructGPT 把 instruction 当任务、生成的每个 token 当 action,最终回答是否满足指令当 reward。由于“符合指令”没有金标准,OpenAI 让人类写示范、比较多个回答并排序,再把这些偏好训练成 reward model,形成 RLHF。

  • 吴翼强调,早期 RLHF 的主要价值是 alignment 和 instruction following:它让聪明学生经过实习后成为“公司里很能打的员工”,却不存在明确的 intelligence scaling law;算力和偏好数据增加,不等于基础智力会按同样方式跃升。

3. o1 把“多写一会儿”变成预训练之外的智能曲线

  • 预训练收益放缓后,OpenAI 寻找第二曲线。吴翼把最初洞察归给 Ilya:人面对复杂问题会先思考,而传统大模型拿到问题便立即输出,因此关键是让模型具备 slow thinking。

  • 最终奏效的范式并非复杂的新结构,而是“让模型多吐点字”:先生成一万字乃至更多 thinking token,再提交答案。模型训练完成后,思考 10 秒、30 秒或 100 秒,答案可能随 inference-time compute 增加而更准。

  • 这条路线在 o1 上实现,DeepSeek-R1 采用了类似思路,AReaL 系统也支持这类强化学习推理模型;但吴翼的诚实答案是:“为啥它吐的字多?不知道。”打草稿只是直觉类比,尚不是解释机制的理论。

  • 从想到 slow thinking 到真正做成,OpenAI 可能用了约一年半至两年。后验看,“多写再回答”极简单;在当时,从思考需求跨到 token 展开却没有现成路径,难点恰在坚持探索。

4. 可验证答案放开了思维链,也制造了长度失控

  • reasoning RL 回到了游戏逻辑:“中间到底你吐什么字,自己探索,我只要你最后结果对。”每个 token 都是动作,整条思维过程没有人工标准路径,最终答案则提供奖励。

  • 人无法可靠比较一万字和两万字的内部推理:两条链都得出“国庆是 10 月 1 日”,谁更好并不清楚。因此 o1、R1 等主要使用数学等答案可标准检验的问题,允许过程自由发散。

  • 曲凯指出成本与效率同样重要。若只奖励正确,模型可能对“一加一”也揣摩半天;吴翼认为 Anthropic 的 thinking 长度控制做得很好,简单题不想、复杂题想十秒,但背后是路由多个模型还是训练所得,“不得而知”。

  • 可验证任务训练出的能力确实会泛化:DeepSeek-R1 面对文科题也能给出推理。但不能只靠泛化,最终还要把“极致的 nerd 模型”与 base model 合并,再做 SFT、RLHF,兼顾思考能力与正常交流。

5. DeepSeek-R1 把未知路线变成了可追赶工程

  • 吴翼认为 DeepSeek 最大的贡献是证明 reasoning RL “真的可做”。他的灯塔比喻是:OpenAI 在三百六十五度黑暗里指出东方;DeepSeek 则回来告诉行业,“灯塔就在这个方向,往前走一个月就到了。”

  • OpenAI 从立项到 o1 可能用了两年,DeepSeek 团队在高度专注下可能“做了个把月”便验证路径。这不代表工作简单,而是把未知距离、悬崖风险和可行性变成了可估算的工程问题。

  • 两项前提仍不可跳过:基座至少要有“高中生”水平,深思才可能解大学题;训练引擎则要支持超长 rollout、大量模型并行探索、自动判分、回传训练,并在输出越来越长时保持稳定和效率。

  • 曲凯追问这是否已是最优路径,吴翼没有给出肯定答案。国内 DeepSeek、字节等团队仍在并行探索,DeepSeek 的 3.2.4 模型又突出 coding;多数团队第一步仍是追赶,因为公开模型尚未全面超过 R1。

6. Agent 训练把单轮答题升级为与环境反复交互

  • OpenAI 的 RL 已不只训练推理:Operator 和 Deep Research 要在一次任务中反复“想一会儿—操作—看到反馈—再想一会儿”,从一轮 instruction-answer 走向多轮、带环境状态的决策。

  • 多轮不是把单轮简单相加。数学训练可以拆成生成、判分、更新三个模块;网页 Agent 至少还要增加可交互的虚拟网页,搜索与页面状态又会反过来改变 rollout,模块越多,系统越不稳定。

  • 吴翼给 Agent 的工作定义很朴素:只要模型输出对文本之外的软件、硬件或虚拟世界产生影响,就是 Agent。哪怕只输出“开”并真正关掉一盏灯,也跨过了纯语言模型的边界。

7. 真正的模型能力正在吃掉 Prompt 工作流

  • AutoGPT、LangChain 时代的系统也算 Agent,但行动能力主要来自 prompt engineering:人预先写清角色、步骤和输出模式,再用脚本把函数调用或特定文本接到现实操作上。

  • Operator、Deep Research 的变化,是人只给目标,模型自己决定每一步怎么走。曲凯补充得很关键:用户经常并不知道任务应如何拆解,因此固定 workflow 无法覆盖真正未知的探索过程。

  • 吴翼用 ComfyUI 与 GPT-4o 作对比:过去编辑图片要串联多个 Diffusion Model 和流程节点;强多模态模型可以直接理解几张图、持续交互并生成结果,大量手工流程随模型决策能力提升而消失。

  • 这像教做饭:新手需要“开火、倒油”的逐步指令,大厨只需听到菜名和少数限制。RL 带来的不只是推理分数,而是面对模糊目标时自己展开长程步骤的能力。

8. RL 单独两次撞墙,缺的始终是预训练理解

  • 2016 年 OpenAI 推出 Universe,并以 World of Bits 等工作尝试让 RL 在网页上购买机票;团队搭建可在本机运行的网页环境,演示输入旧金山到纽约再操作美联航页面,目标几乎就是九年后的 computer use。

  • 这次大规模尝试最终失败,吴翼称其引发 OpenAI 第一次大规模裁员。问题在于仅靠 RL 很难从像素和点击中获得能跨网页泛化的理解,所需数据的广度也不够。

  • 第二次撞墙发生在机器人:2019 年灵巧手转魔方很惊艳,2020 年团队又尝试视觉输入下整理桌面,却没有做成通用能力;OpenAI 机器人团队在 2021 年解散。

  • 转折来自预训练表征。OpenAI 发布的 CLIP 先通过预训练让语言和图片拥有良好表征,University of Washington 团队随后把它加入强化学习或数据收集流程,做出语言控制叠衣服等演示;吴翼自己 2017 年在 Facebook 做 embodied agent 的失败,也让他意识到“所有瓶颈在视觉,跟 RL 没关系”。

9. 预训练与 RL 是乘法,而不是替代关系

  • 吴翼的核心公式是:预训练提供理解、记忆、视觉与语言表征,RL 提供决策、长程思维和 action;“预训练跟强化学习是一个乘法的关系”,任何一项接近零,最终智能都起不来。

  • 纯 RL 可以在固定围棋棋盘上学会取胜,却不能自然迁移去下象棋;即使记住几十家航空公司网页,遇到一家新网站,模型仍可能只是记住点击轨迹,而非真正看懂页面。

  • 这是不是完整终局,吴翼回答“我不知道”。当前最好的 Agent 确实来自强 base model 加 RL,但算法和范式仍在起步;他当时判断,至少到当年年底,行业还会看到更强的决策模型与通用 Agent。

10. 预训练没失效,只是从浅水区进入合成数据深水区

  • 曲凯复述“pre-training 不再 work”时,吴翼立即更正:不是失效,而是边际收益变小。地表石油挖完仍有页岩油,数据清洗和更困难的数据开采依然能提高模型。

  • 多模态尤其依赖合成数据。互联网文本很多,图片与文字混在一起且前后有强关系的数据却少得多;要训练更好的多模态理解,团队必须主动构造数据,“从浅水区走进深水区”。

  • 模型规模也要重新权衡:1T、10T 模型若再接复杂 RL 系统,训练成本可能难以承受。吴翼反对把蒸馏一概视为“可耻”——能做出 o3-mini 那样的小模型同样不容易。

  • 深水区可能催生模型个性:Claude 未必所有榜单最高,但交互式 coding 体验突出;GPT 更适合 Deep Research 和网页 Agent;Grok 可能偏全面。分化来自数据、训练目标与 RL 方式,而非单一总榜。

11. RL 训练更像炼丹,迭代速度本身就是算法优势

  • “到底怎样算训练得更好”,吴翼先给最朴素的答案:看结果。数学、代码等硬指标必须足够高,但榜单高不代表模型真好,最终仍要靠真实使用的“体感”检验。

  • 过程则是数据、算法、参数和基建的耦合炼丹。像奥数老师一样,给能力缺口匹配两道题可能立刻补上短板;若只反复灌小学题,数据量再大也不会形成新能力。

  • 基建直接决定试错次数:吴翼团队早期训练一个 7B 模型约需一周,后来缩到两天左右;同一周能否迭代多次,会转化成截然不同的算法进度。

  • 训练曲线也不诚实:可能前期一路上涨后突然停住,也可能长期不涨后出现所谓 “aha moment”。因此很难凭中途状态下结论,只能让训练完整跑完,再看最难指标与实际体验。

12. 后训练不能与预训练割裂,理解仍是基础盘

  • 预训练与后训练范式不同,团队可以分工,却不宜筑墙。RL 前要用 SFT 冷启动,后训练团队必须参与选数据;若暴露出基座能力缺口,又要反向要求预训练补数据和表征。

  • 吴翼认为 AI 团队最需要“破圈意识”:做算法的人要懂数据和工程,做基建的人要理解算法需求。强化学习系统无法先被完整标准化,再交给独立工程部门照规格实现。

  • 多模态上,他的判断是“生成都是容易的,理解是困难的”。像一个人没学俄文便读不懂俄文指令,单靠 RL 狂刷结果可能最终学到一点,却效率极低;预训练先让模型看懂,RL 才能较快教会它按指令控制生成。

13. 今天看似必然的路径,当年都藏在“战争迷雾”里

  • 曲凯的马后炮问题是:先训练理解,再用有标准答案的 RL 训练决策,逻辑如此顺,为什么摸索多年?吴翼说,行业首先花了多年反复试错,才确认 RL 单独无法获得通用理解;他自己约在 2018 年才充分接受这一点。

  • 下一步也并非天然是生成式预训练。当时存在 BERT 式监督学习、contrastive learning 与 next token prediction 等竞争路线,Yann LeCun 长期主张对比式方向;GPT-3 的 scaling law 需要 Ilya 的信念、Alex Radford 的执行及多重偶然才能显现。

  • 现在每一步答案都已知,推导自然显得简单;回到当时却是“战争迷雾”。吴翼的总结很锋利:“答案往往都是简单的,如果它不简单,说明答案是错的。”

14. 人才稀缺与创业窗口都来自能力尚未标准化

  • RL 研究者本来就少:环境搭建、复现和数学门槛更高,论文引用量常比 CV、NLP 少“一个 order”;工业界大规模使用场景又有限,学校人才无法沉淀成足够大的产业人才池。

  • 工程是第三道漏斗。许多人研究过算法,却没机会在强基建上 scale up;吴翼因此从 MAPPO 等多智能体工作一路做到 AReaL,希望用开源降低真实训练门槛。

  • 他自己的经历说明领域曾多冷:2014 年申请 PhD 时甚至不知道 reinforcement learning,进入伯克利后赶上 Pieter Abbeel 团队 all in deep RL;他主动敲门挑项目,后来做出 Value Iteration Network 的 Best Paper。图灵奖最终肯定 Sutton 等 RL 学者,Sutton 本科甚至学心理学。

  • 应用公司现在储备一名懂 RL 的人“make sense”,因为简单微调终会普及;但创业公司不应等终局。吴翼欣赏 Manus,正因为它在完整模型尚未到来时,用微调、API 和工程最快拼出可用产品:“创业公司是不能想终局思维的。”

15. 决策模型会沿泛化、代码和 Agent 三路分叉

  • 吴翼看到一条继续提升总体智能的 scaling 主干,以及三条可长成大市场的分支:泛化能力、professional coding、Agent/function call。DeepSeek、Claude、OpenAI 分别体现了这些方向的不同侧重。

  • 用户端感知不仅是最终准确率:数学答案、研究报告和网站操作可以验证,前端代码好不好还依赖交互体验。benchmark 与人的连续使用,是两套不能互相替代的评测。

  • Claude 的代表性细节是会反问:调试代码时,它可能先问环境、安装包和 version,而不是直接猜 bug。理解过去发生了什么是 base model 的能力;选择在哪个节点问、问什么、何时继续行动,则更接近 RL 的决策问题。

16. AReaL 把“能跑、稳定、快”做成开源底座

  • 既然 RL 被视为 post-training scaling law,系统首先必须真的 scale:吴翼用“你要宰牛,你好歹得有牛刀”形容框架价值,目标是让训练能在上万张卡、超长 rollout 和多模块条件下持续运行。

  • Agent RL 比纯数学训练多出环境交互,行为又不可预测;复杂系统的部门式瓶颈可能让效率相差十倍。训练快十倍,意味着相同周期内多做近十倍实验,infra 因而直接改变算法进度。

  • AReaL 新版本 AReaL-Boba,全称 Ant Reasoning Reinforcement Learning,由团队与蚂蚁研究院合作;它与 SGLang 等推理引擎做了一些联动,重点改善速度和稳定性,7B 已能稳定训练,32B 当时仍未达到团队预期。

  • 团队开放源代码、数据、模型与评测脚本,并称框架应属开源方案中“非常快”的一类;其 7B RL 模型在 AIME 2024 超过 60,吴翼认为可能是首次公开汇报 7B 达到这一水平。

17. 中美差距已从做题转向环境内训练 Agent

  • 吴翼判断,美国更明确的领先点是大规模环境内 Agent RL:他断言 Claude 的 Sonnet 是强化学习出来的,也提到 OpenAI 已说明 Deep Research 使用强化学习;国内公开模型在推理和单点代码上不错,但细致多轮 Agent 仍有 gap。

  • DeepSeek 同时说明专注的价值与边界:小团队把文本基座和 reasoning RL 做到极致,却一直没有做多模态。OpenAI 范围扩大后“特别像 Google”,可能因此变慢,但目标一旦明确仍能交付强产品。

  • 曲凯据此追问,如果把效果写成 pre-training × post-training,是否意味着国内两端都有差距;吴翼只强调 DeepSeek 可能在 post-training 上走得更前,但其基础模型也很好,并拒绝随便量化年差,只给出“谨慎乐观”。

18. 最大熵生活比局部最优更接近吴翼的 RL 哲学

  • 吴翼最喜欢却引用不多的一组研究叫 diversity-driven reinforcement learning。传统 RL 找到足球中路单刀的稳定赢法后会不断重复;人却会腻,会尝试短传渗透、传中和头球,“这才是人生的样子”。

  • 给算法增加约束——reward 要高,同时新 solution 必须不同于过去所有方案——会推动它发现用途暂不明确的新策略。曲凯联想到德州扑克:顶尖牌手都学 AI 后打法趋同,游戏也因此变得没意思。

  • 吴翼把这套思想转成人生建议:别在二十岁就只选风险最低的 local optimum,要追求“最大熵的生活”。人生虽不能无限 rollout,“怎么着也能选个三四次”;选择提高期望也放大 variance,但“出去跳一跳,大不了再跳回来”。

  • reward 未知时,行动本身就是 information seeking。吴翼做人机协作、Overcooked 等多智能体研究时,AI 必须通过试探和交互猜伙伴想做什么;曲凯则补充说,未来最多只能判断一年半,目标只能在做的过程中逐渐发现。