Training | | arXiv:2609.19717

Learn Your Own Thoughts: Abstract Token Curriculum

学习自己的思考:抽象 Token 课程

🧭 课程学习训练隐式思维表示

UC Berkeley · UC San Diego · EPFL · Google DeepMind

Khashayar Gatmiry, Avrajit Ghosh, Parsa Mirtaheri, Jason D. Lee, Nika Haghtalab, Emmanuel Abbe 等

提出抽象 Token 课程(ATC),无需显式思维链监督,通过课程学习在连续表示空间形成内部抽象思考

📌 工作参考价值

  • 在训练推荐/Agent 的规划与推理能力时,可采用课程学习思路:按任务难度(如多跳路径长度、图规模、算术复杂度)从易到难组织样本,让模型在连续隐藏状态中隐式形成推理步骤,省去逐条标注 CoT 的成本。
  • 若业务需要多步推理但显式 CoT 延迟高或标注贵,可尝试在 Transformer 中间层引入可训练的抽象 token,配合渐进课程,将中间推理压缩到连续表示空间,降低推理时的 token 开销。
  • 理论分析提示注意力会自然聚焦于上下文中提供“最容易路径”的 token;构造课程样本时可在早期保留关键捷径 token,帮助模型更快收敛,后期再逐步移除捷径以强化内部推理。
  • 当前验证集中在图可达性与算术任务,属理论性实验;迁移到大规模电商/推荐场景前,需要先在真实多跳推理任务上做小规模验证。

动机:LLM 借助思维链(CoT)提升推理能力,但 CoT 需要显式监督中间思考 token,依赖大量任务特定数据,标注成本高。现有连续思考训练方法仍缺乏有效引导。

方法关键点:ATC(Abstract Token Curriculum)通过一系列分布逐步增加问题复杂度,训练模型在连续表示空间中形成内部抽象“thought”,无需直接监督或手工 scratchpad 设计。理论部分证明,在单层 softmax attention 学习 parity 函数时,ATC 使注意力自然聚焦于上下文中提供“最容易路径”的 CoT token。实验在 graph reachability 和 arithmetic learning 任务上进行。

关键结果:ATC 在两个任务上均展现有效性,并优于先前训练连续思考的方法;理论分析解释了注意力聚焦机制,说明模型会利用上下文中更易预测下一步的 token 作为隐式推理路径。