Training | | arXiv:2606.17024

ExpRL: Exploratory RL for LLM Mid-Training

ExpRL:探索性强化学习用于大语言模型中期训练

🧭 强化学习中期训练增强推理覆盖率

Stanford University · Carnegie Mellon University · OpenAI

Violet Xiang, Amrith Setlur, Chase Blagden, Nick Haber, Aviral Kumar

ExpRL 利用人类解答作为奖励脚手架,通过稠密过程奖励在中期 RL 中提升推理覆盖率,优于 SFT 与稀疏奖励,为后续 RL 提供更好初始化

📌 工作参考价值

  • 用参考解答构建奖励脚手架,不暴露答案,让 LLM judge 对比过程给出稠密奖励,可自动化利用人工标注数据引导策略探索;在 Agent 多步决策(如多轮对话、搜索推荐解释)中,用少量理想路径作为参考,通过过程奖励强化有效推理链。
  • 过程级奖励(ExpRL-Process)能对中间步骤反馈,适合长链路任务(如商品推荐中的多步推理),可设计类似 judge 机制对每一步给出信号,提升模型分解与自纠正能力。
  • 中期训练作为 RL 预热:先用 ExpRL 在标注数据上提升覆盖率,再进行稀疏奖励 RL,可提高训练效率和最终性能;适用于推荐系统用用户反馈做 RL 微调前,先获得更好初始策略。
  • 大量人工问答数据可不用于直接模仿,而作为奖励生成源,更充分利用数据;在电商客服、导购场景中,可收集人类对话构建奖励模型,训练更强的交互式 Agent。

动机:稀疏奖励 RL 提升 LLM 推理的关键在于基模型对解空间的覆盖,通常通过中期训练教授分解、验证等原语来准备,但这依赖人工指定且难覆盖更复杂的策略组合。

方法:提出 ExpRL(Exploratory RL),将人类编写的问答数据用作奖励脚手架:参考答案对策略隐藏,仅由 LLM judge 将其与策略生成的推理轨迹对比,给出结果级或过程级稠密奖励。策略从问题文本中采样,judge 依据与参考答案的一致性分配奖励,使 RL 能强化部分进展、有效归约和 productive 推理行为,而不仅仅是最终答案正确性。

结果:在困难数学推理任务(如 MATH)上,ExpRL 作为中期训练方法,优于 SFT、稀疏奖励 GRPO 和自蒸馏;ExpRL-Process 进一步超越 ExpRL-Outcome;ExpRL 提供的初始化使后续稀疏奖励 RL 收敛更快、最终性能更高。混合领域实验表明该方法可扩展到数学之外。