Reasoning | | arXiv:2610.20951

LEV: Thinking Fast and Deep with Looped Decision Models

LEV:循环决策模型实现快速与深度思考

🧭 循环决策模型 · 自适应深度推理

Lehigh University · University of British Columbia · Vector Institute

Dingjie Song, Zhiling Yan, Yuxuan Zhang, Lichao Sun

提出 LEV,通过循环重跑层而非生成 token 实现自适应深度推理,在决策任务上以低计算开销提升准确率

📌 工作参考价值

  • 在排序/CTR 预估模型中引入循环 Transformer 层,共享权重跑多步,让模型根据样本难度自适应停止,在线推理可节省 15-24% 计算,准确率损失 <1 点,适合高 QPS 的广告精排场景。
  • 借鉴 LEV 的联合训练策略:对每个循环步骤都计算损失并回传,训练时模拟不同深度,使一个 checkpoint 支持任意推理深度,便于线上动态调整 latency-accuracy 平衡点,无需部署多套模型。
  • 设计轻量 stopper 网络,利用未标注请求(如线上曝光日志)拟合停止阈值,避免人工标注难度,可直接迁移到推荐系统中做自适应 early exit,在低延迟约束下最大化效果。
  • 该工作表明循环层优于同延迟的稠密模型和级联模型(5.4-8.8 点提升),因此在资源受限的端侧或边缘推荐场景中,优先考虑循环架构而非简单加深或级联。

动机:传统决策模型(单次前向输出概率)像快思考,深度固定,对简单和困难问题投入相同计算;生成式推理能变深但 token 解码开销大。希望既保持决策模型的直接概率输出,又能按需加深推理。

方法关键点:LEV 基于预训练为循环的语言模型,改造为决策模型:每个循环步骤后读取选项,所有步骤联合训练,因此单一权重支持任意深度。无需生成 token,通过循环层实现“思考”。引入小型 stopper 网络,根据未标注请求拟合阈值,实现按需停止。

关键结果:在三个循环骨干上,准确率随深度增加而提升,主要在难题;JevBench 上 2.6B 模型深度 1 的 63.2% 提升到深度 4 的 76.2%。按需深度节省 15-24% 计算,准确率损失 <1 点。锁定测试集上,1.4B 和 3B 循环模型比同延迟的稠密模型和级联模型高 5.4-8.8 点。