网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

自搜索强化学习SSRL:Agentic RL的Sim2Real时刻

0
分享至

本文由清华大学、上海人工智能实验室、上海交通大学等机构联合完成。第一作者为上海 AI Lab 博士生樊钰辰,研究方向是 Agent 以及强化学习;通讯作者为清华大学周伯文教授。

此前的 Agentic Search RL 任务大多采用真实搜索引擎,导致训练效率低,速度慢,稳定性差。ZeroSearch探索利用另一个模型提供信息的训练方法,取得了较好的表现。然而,模型依赖自身世界知识能够达到的上限,以及如何有效利用自身世界知识,降低幻觉仍然是一个值得探究的问题。为研究这些问题,本文引入SSRL。

SSRL 利用结构化的 prompt 和 format reward,有效地提取出了模型中的 world knowledge,在各个 benchmark 上取得了更好的效果,有效地降低了模型的幻觉。本文接着探索训练 agent 是否需要真实环境的参与,并发现在接入真实搜索引擎后,经过 SSRL 训练的模型可以取得更好的效果,体现了Sim2Real的有效性。

SSRL 所有训练数据,训练细节,以及训练模型均已开源。

  • Github链接: https://github.com/TsinghuaC3I/SSRL
  • 论文链接:https://arxiv.org/abs/2508.10874

一句话总结

本研究探索 SSRL,通过大语言模型 (LLM)内部世界知识的利用,可以显著提升 Search Agent 的训练效率和稳定性。实验证明,该方法在多种基准测试中优于传统基于外部搜索引擎的方法,同时首次在 LLM 智能体领域实现了从模拟到真实 (Sim2Real) 的有效迁移。

一、动机

当前 RL 训练 Search Agent 主要有两种方式:

1.全真实搜索 (Full-Real Search):直接调用商业搜索引擎 API 或检索增强生成 (RAG) 本地知识库

2.半真实搜索 (Semi-Real Search):使用辅助 LLM 模拟搜索引擎行为

问题:

  • 高昂成本:商业 API 调用费用昂贵,本地知识库加重 GPU 负担,且和真实场景存在差距
  • 训练效率低下:多轮工具调用导致 rollout 效率降低
  • 训练不稳定性:外部信息引入导致模型容易崩溃
  • 非端到端训练:半真实搜索仍需额外微调步骤

综上所述,目前的 Search Agent 训练非常昂贵,耗时,且不稳定。

如何能够降低训练成本与训练时间,同时能够稳定地训练 Search Agent 呢?

面对这些问题,我们首先进行了对于 LLM 依赖自身世界知识所能达到的效果的上限的探究。我们利用 structured prompt 诱发 LLM 自发地利用世界知识,并且通过 pass@k 证明了其极高的上限。受此启发,我们尝试用 RL 进一步强化模型利用自身世界知识的能力,探索 SSRL 的效果。在此基础上,我们首次在 LLM Agent 领域提出 Sim2Real,并验证 SSRL 训练的模型在真实场景的泛化性。

二、观察:LLM 利用世界知识的上限

对应 Agentic Search 任务 Pass@K 上限很高

此前已经有研究证明 LLM 通过重复采样的方式可以在数学和代码取得极高的通过率,然而对于 LLM 利用自身世界知识回答 Search QA 类问题的上限还有待研究。我们首先使用一个 formatted instruction 来显式地利用模型内部知识(Self-Search)。

我们在大量的模型(包括 Qwen2.5,Qwen3,Llama3.1,Llama3.2)上进行了大量采样,实验结果显示,仅依赖模型内部知识,就可以在所有的 benchmark 上获得明显的效果提升,如 Llama-3.1-8B-Instruct 在 Bamboogle 上 pass@64 达到了 76% 的正确率,在 BrowseComp 上 pass@256 达到了 10% 的正确率。同时我们发现在这类任务上 Llama 系列效果远超 Qwen 系列,这和 math 上的结论恰恰相反。

Thinking 越多效果不一定越好

受启发于 Long-CoT LRM 的惊人表现,我们探究了 Long-CoT 对知识类的问题是否会有更好的表现。我们进行了三种 setting 的检验:

  • 对于 reasoning model,我们对是否使用 thinking mode 进行了对比实验。
  • 对于 sampling strategy,我们对比了是否使用 multi-turn generation 以及 reflection-based generation。

实验结果显示,过多的 thinking,或者 multi-turn 的生成在给定相同 token budget 的情况下未必可以取得更好的效果,这也和之前的 reasoning 工作中的结论相左。

Pass@K 上限很高,但 Maj@N 达到上限很难

证明了 Self-Search 具有极高的上限后,我们尝试使用 Majority Voting 的方法进行投票选择。实验结果显示,仅仅依赖答案进行投票的方式无法逼近模型能力的上限,并且在增加参与 majority voting 的采样数量时,效果也不会获得进一步的提升。如何逼近 self-search 的 upper-bound 仍然是一个问题。

三、SSRL:自搜索强化学习

训练目标优化

标准的搜索 RL Search Agent 目标函数为:

由于 R(检索信息)来自策略本身,优化目标方程可以简化为一个标准的 GRPO 优化目标:

关键技术设计

1.信息掩码(Information Masking)

和之前的 Search RL 工作一样,我们在训练时屏蔽

标签内的 token,从而强制模型基于查询和推理生成答案,而非简单复制。

2.复合奖励函数

由于我们没有人为地干预模型的生成过程,因此需要一个 format reward 去规范模型的格式化输出,以更好地利用内部知识。同时,我们采用 outcome reward 防止 reward hacking,确保奖励的有效性。

实验结果

我们在 Llama 系列和 Qwen2. 5 系列上进行了训练,实验结果如下:

可以看到:

  • 利用 SSRL 训练后的 Llama 系列模型比 Search-R1 和 ZeroSearch 这种依赖外部引擎训练的模型可以取得更好的效果,然而在 Qwen 系列上,效果还有一定的差距。
  • 使用 SSRL 训练效率可以提升约 5.6 倍,并且在训练过程中,Training reward 持续增长,在训练 2000 多步时也并未观察到 collapse 现象。
  • 相比于 Base model,Instruct model 表现出更好的能力,我们将其归因为 SFT 阶段的大量信息注入。

四、Sim2Real Generalization

由于 Search 任务是和真实世界高度相关的,因此能够结合真实搜索去实时地解决问题也是非常重要的。在这个工作中,我们探究了 SSRL 训练的模型是否具有在真实世界搜索并推理的能力,我们称为 Sim2Real。

替换 Self-Searched Knowledge 为 Online-Searched Information

首先我们进行实验,将前 K 个 Self-Searched Knowledge 用在线搜索获得的结果进行替换,我们发现

  • Sim2Real 会获得一定程度的效果提升,这显示了适当引入外部知识可以辅助模型思考。
  • 随着 K 的增加,Sim2Real 的效果不会持续增长,这也显示了模型内部知识的一定优越性,即高度压缩性和灵活性,对于同样的一个问题,模型 self-search 的知识可能更加贴合。

结合 Self-Generated Knowledge 和 Real-world Knowledge

此前我们已经证明了,真实世界的知识和模型生成的知识都各有其优越性,如何有机地在 SSRL 的背景下利用他们也是一个值得考虑的问题。我们首次提出 entropy-guided search,我们首先提取出 search content,如果呈现熵增趋势,表明模型具有不确定性,我们应当寻求外部工具的帮助,如果熵减,则使用模型生成的知识。实验结果如下:

实验结果显示,Search 次数相比于之前减少了 20%-42%,而实验效果可以取得一个 comparable 的表现,但这只是一个初步的尝试,更精细的结合方法仍是一个问题。

五、SSRL 和 TTRL 的结合

我们尝试 SSRL 和 TTRL 相结合,证明 SSRL 的泛化性和有效性。可以发现,当使用 TTRL 时,相比于 GRPO-based SSRL,我们可以取得更好的效果,甚至可以获得 67% 的效果提升。

甚至在最为困难的 BrowseComp 上,我们仍然能够获得稳定的增长。然而我们观察到,使用 TTRL 时,模型会变得过于 confident,模型塌缩到每个问题只会搜索一次,且模型会学会一个捷径,即先指出最后的答案,再通过 search 去 verify。此外,TTRL 也非常容易崩溃,Training reward 会极速下降到 0。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
当217万的大G卖不动,奔驰把希望押在了38万的小G上

当217万的大G卖不动,奔驰把希望押在了38万的小G上

沙雕小琳琳
2026-08-12 12:20:32
阿萨德被判死刑,朱拉尼在向普京下达最后通牒,俄罗斯现在两头堵

阿萨德被判死刑,朱拉尼在向普京下达最后通牒,俄罗斯现在两头堵

墨子翟的日记y
2026-08-12 15:11:28
自主向上,合资向新,海外向远,上汽一个都没落下

自主向上,合资向新,海外向远,上汽一个都没落下

车云网
2026-08-12 14:18:59
无剧本直播爆火后,“西游群英荟”:流量大了,责任也大了

无剧本直播爆火后,“西游群英荟”:流量大了,责任也大了

新京报
2026-08-12 15:06:41
朱镕基总理逝世,斯人已去,泪洒满襟

朱镕基总理逝世,斯人已去,泪洒满襟

光远看经济
2026-08-12 19:02:41
看哭了!程梦圆大哥发文,致谢每一位参与救援的志愿者、热心人,字字真诚,句句泣血

看哭了!程梦圆大哥发文,致谢每一位参与救援的志愿者、热心人,字字真诚,句句泣血

火山詩话
2026-08-12 16:05:15
24GB+1TB!新机官宣:8月25日,正式发布!

24GB+1TB!新机官宣:8月25日,正式发布!

科技堡垒
2026-08-12 09:33:57
张颖颖开撕汪小菲,曝其婚后第二年出轨,还与房地产大佬女友偷腥

张颖颖开撕汪小菲,曝其婚后第二年出轨,还与房地产大佬女友偷腥

娱慧
2026-08-12 17:43:02
与东盟合作背后 朱镕基总理一句话尽显大国担当

与东盟合作背后 朱镕基总理一句话尽显大国担当

看看新闻Knews
2025-05-29 18:48:06
中国“安全套大王”被抓,卖了一辈子避孕套,最终栽在了自己手里

中国“安全套大王”被抓,卖了一辈子避孕套,最终栽在了自己手里

北海史记
2026-08-10 13:04:27
22岁程梦圆搜救细节曝光:仅90斤,多名壮汉竟无法抬下山!

22岁程梦圆搜救细节曝光:仅90斤,多名壮汉竟无法抬下山!

小许论事
2026-08-12 14:53:16
俄军军官揭秘朝鲜军人作战细节:冲锋像坦克一样勇猛,5小时内就将乌军赶出普列霍沃村,不少老兵服役超6年,给我们“最高程度信任和帮助”

俄军军官揭秘朝鲜军人作战细节:冲锋像坦克一样勇猛,5小时内就将乌军赶出普列霍沃村,不少老兵服役超6年,给我们“最高程度信任和帮助”

鲁中晨报
2026-08-10 18:58:08
全面禁止,法国明确宣布了!

全面禁止,法国明确宣布了!

故事终将光明磊落
2026-08-12 09:40:38
日媒直白评论:日本在“汇率战争”中“战败”,让人联想“麦克阿瑟踏上日本”

日媒直白评论:日本在“汇率战争”中“战败”,让人联想“麦克阿瑟踏上日本”

环球网资讯
2026-08-12 14:10:11
乌克兰一军官称前线补给危机请求撤军:有士兵12天没吃没喝只能喝尿为生,还有人因缺水少食昏迷好几天

乌克兰一军官称前线补给危机请求撤军:有士兵12天没吃没喝只能喝尿为生,还有人因缺水少食昏迷好几天

极目新闻
2026-08-12 11:23:21
印度"杀猪盘"再升级:冻了48亿还不够,还要中企请印度人当CEO

印度"杀猪盘"再升级:冻了48亿还不够,还要中企请印度人当CEO

浯江孤舟
2026-08-12 10:27:47
胖东来把全国房东都干懵了!

胖东来把全国房东都干懵了!

贩财局
2026-08-11 16:28:26
曼晚:曼联首发预测,B费领衔姆伯莫出任中锋,蒂勒曼斯有望先发

曼晚:曼联首发预测,B费领衔姆伯莫出任中锋,蒂勒曼斯有望先发

懂球帝
2026-08-12 19:11:10
郑丽文天塌了!“内鬼”现原形、国民党4人被查,赖清德这招真狠

郑丽文天塌了!“内鬼”现原形、国民党4人被查,赖清德这招真狠

晨光苏醒a
2026-08-12 13:19:45
“原来姚安娜是艺名”冲上热搜,电视剧《烈阳之上》演员阵容公布,姚安娜本名“姚思为”引发热议

“原来姚安娜是艺名”冲上热搜,电视剧《烈阳之上》演员阵容公布,姚安娜本名“姚思为”引发热议

洪观新闻
2026-08-12 15:47:33
2026-08-12 21:16:49
机器之心Pro incentive-icons
机器之心Pro
专业的人工智能媒体
13742文章数 142718关注度
往期回顾 全部

科技要闻

Manus第二季,浪子回头

头条要闻

外卖小哥称"我人生最后一天啦" 女顾客收信息果断报警

头条要闻

外卖小哥称"我人生最后一天啦" 女顾客收信息果断报警

体育要闻

杜兰特,所谓的“联盟小王”

娱乐要闻

老戏骨杨昆两夺金鹰奖,因物业费被告

财经要闻

李嘉诚,再一次大撤退!他嗅到了什么?

汽车要闻

这台大众不一般 上汽大众ID.ERA.5S综合续航约2000公里

态度原创

家居
健康
数码
本地
亲子

家居要闻

2026建博会(广州) 公装联探展交流活动

身子歪≠脊柱侧弯,侧弯发病率没变

数码要闻

武极幻界2代台式机上架:i5-12450H + 16G + 512G售2799元

本地新闻

黄州一夜,苏轼写给普通人的月光

亲子要闻

艾莉一眨眼要过两岁生日了,最近中英文都进步挺快,带孩子去买点装饰布置下,明天给三宝庆生!

无障碍浏览 进入关怀版