AI4AI at Test-Time: Strong-to-Weak Capability Transfer via Harnesses
推理期脚手架实现强模型到弱模型的能力迁移
🧭 强模型构建推理期脚手架
Salesforce AI Research · University of Illinois Urbana-Champaign
强模型不更新弱模型参数,仅靠推理期脚手架将弱模型ToM平均准确率从0.49提至0.91
📌 工作参考价值
- 业务中用小模型/弱模型做 query 改写、意图分类、商品属性解析、Push 文案生成时,可先让强模型离线构造推理期脚手架:严格输出格式校验、greedy decoding、按任务子类型路由;把正则/规则/策略计算等确定性逻辑外置到代码,不让小模型做脆弱的符号推理。
- 用 5% 左右验证集做脚手架迭代即可,best validation 与 held-out 相关性极高(r=0.96);跑 2-3 个 scaffold 选验证集最优、取上界,比反复加验证采样更划算。
- 把 builder 的 inference budget 投在深层任务分析而非多次验证上:builder reasoning effort 单调提升效果,而 validation iterations 几乎无关。具体到推荐/Agent pipeline,让强模型写出任务分解、状态提取、分支规则和 fallback,成本低但增益大。
- Headroom law:只对“弱模型有大量可纠正错误”的环节做脚手架;对已接近饱和的强模型或子任务,过度 prompt/rule 可能把原来对的答案改坏(strong target 在 Hi-ToM/MuMA 上出现负增益)。建议按子任务 headroom 做灰度和回退开关。
动机:传统蒸馏通过更新弱模型参数迁移能力,但很多失败来自任务呈现带来的认知负荷,而不只是模型能力不足。如果把强模型的认知结构外化为推理期脚手架(routing、deterministic solver、format enforcement、verification),就能在不动参数的情况下让弱模型更可靠。这对电商/广告 Agent 日益普及的小模型部署很相关。
方法关键点
- 设强 builder 模型与弱 target 模型;builder 只看到 5% 验证集,设计可执行推理入口 scaffold,在隐藏测试集评估。
- 允许任意形式:prompt 模板、路由、代码/规则求解、格式强制、验后、few-shot 等;目标是在验证集上优化 scaffold 以迁移到测试集。
- 任务聚合 4 个 ToM 基准:BigToM、Hi-ToM、MMToM-QA、MuMA-ToM,共 3900 隐藏测试;target 为 GPT-5.4-mini 与 Gemini-3.5-flash;builder 跨 GPT/Claude/Gemini 等,平台 Cursor/Claude Code/GPT Codex,每配置跑 3 次。
- 记录 builder 迭代轨迹、scaffold 代码、12 种技术标签,做归因。
关键结果
- GPT-5.4-mini 无 scaffold 为 0.488;最佳 scaffold 0.912,+0.423(87%);平均 0.763,+0.275,100% 运行超过 baseline。
- 最佳 scaffold 超过未 scaffold 的更强 GPT-5.4 和 GPT-OSS-120B,在 BigToM 达到 1.00,但整体仍低于 human-inspired UserHarness 0.939。
- 技术归因:几乎全部用 format enforcement、greedy、benchmark routing;强增益来自 polarity/negation logic (+0.09)、structured extraction (+0.06)、hybrid fallback/deterministic solver;而 greedy/routing 是通用可靠性底线。
- builder 推理 effort 单调提升(Spearman 0.77);validation iterations 与最终成绩弱相关(r=0.17),best validation 与测试高度相关(r=0.96)。
- Headroom law:弱 target GPT-5.4-mini 增益更大;强 target Gemini-3.5-flash 只在仍有 headroom 的 BigToM 获增益,在已强 Hi-ToM/MuMA 上出现负增益;builder 会自动减少确定性 machinery、退回 model-only。
- top scaffolds 修复的 baseline errors 之间互补,union 覆盖 97% baseline errors。
最值得记住的一句话:把能编译为规则/代码的推理从弱模型身上卸载到 scaffold,配合严格输出约束和子任务路由;并为 builder 保留深度推理预算,而不是用更多验证轮次堆反馈。