Reasoning | | arXiv:2609.28625

RLVR landscapes for iterated multiplications can be benign: Insights from spin-glass theory

迭代乘法的 RLVR 景观可良性:自旋玻璃理论的启示

🧭 RLVR 优化景观与推理训练

Racah Institute of Physics, The Hebrew University of Jerusalem

Noa Rubin, Zohar Ringel

用自旋玻璃证明 RLVR 算法任务景观无局部极小,困难在扩散障碍与梯度误差;transformer 仅末 token 奖励可学算法思维链

📌 工作参考价值

  • RLVR 训练卡住时先别归因于景观 rugged:在无关联输入的算法任务中景观通常无局部极小,应优先排查梯度估计噪声与 credit assignment,用更大 batch、动态采样或更稳的 baseline。
  • 熵正则项选择是关键:调节 entropy regularizer 可缓解扩散障碍,帮助策略穿过平坦/高熵区域;在 LLM 推理 RLVR 可尝试调高熵系数,避免过早收敛到次优确定性策略。
  • 只用 last-token reward 从零训练 transformer 也能学到非交换群乘法的算法 CoT,说明验证奖励加长序列生成可在无中间奖励下学会推理,值得在可自动验证的业务任务(如规则链推理、订单状态预测)尝试。
  • 注意理论假设是 tabular/myopic/uncorrelated inputs,直接迁移到真实电商 Agent 需谨慎;但对 RLVR 训练调参和故障排查有方向性参考。

动机:RLVR 是 LLM 推理能力提升的主要工具,但它能否学到新推理、优化景观是否 rugged 仍存争议,尤其 credit assignment 与噪声梯度带来开放问题。

方法:将熵正则化、myopic tabular policy 的 RLVR 映射到 deterministic policies 上的自旋玻璃能量模型;该映射给出 RLVR 性能上界,并允许严格刻画景观。研究对象包括 iterated group/quasigroup multiplication 等算法任务。

结果:理论与实验表明,对无关联输入的广泛模型与任务类景观良性、无局部极小,不会 trap RLVR 训练;实际困难来自扩散障碍和梯度估计误差,而非景观 rugged。选择合适熵正则器可缓解这些障碍。与此一致,从零训练的 transformer 仅用 last-token reward 成功学会非交换群乘法的算法链式思维。