展开菜单
首页 精品内容 本月促销 装机必备 Windows PDF教程 macOS软件 IOS软件 Android AI 专题
全部分类

当前位置:

首页 > 硬件相关 > ICML 2026:从输入输出样例中自动生成程序——强化学习为大模型Programming-By-Example任务提供推理过程监督

ICML 2026:从输入输出样例中自动生成程序——强化学习为大模型Programming-By-Example任务提供推理过程监督

针对编程示例任务中缺乏过程监督的问题,提出PRM-PBE框架,通过反馈引导构建推理树生成过程监督数据,训练过程奖励模型评估中间推理步骤,并采用三阶段课程学习与PPO优化。在多个基准上,以DeepSeek-Coder-V2为基础模型,Pass@1提升至56.61%,显著优于现有方法。

本文目录

    ICML 2026

    PRM-PBE方法示意图

    尽管大语言模型在代码生成和程序推理任务中一路高歌猛进,但在Programming-by-Example(PBE)这一经典场景中,表现仍有明显短板。PBE任务要求模型只根据输入输出样例,去反推底层程序逻辑——这活儿看着简单,做起来其实相当棘手。目前的方法往往依赖输入到输出的直接对应,或借助Chain-of-Thought、执行反馈、监督微调等方式来增强推理能力。但问题是,这类方法对推理过程的监督颗粒度不够细,模型容易学出只满足一部分样例的“捷径”程序,或者在复杂逻辑归纳时跑偏。

    最近,来自北京大学、京东、华东师范大学以及实验室的研究团队联合出手,针对PBE场景中缺乏过程监督的问题,提出了一套名为PRM-PBE的过程奖励强化学习框架。这套框架的核心思路是:通过反馈引导的方式构建推理树,生成高质量的过程监督数据,再训练一个Process Reward Model(PRM)来评估每一步推理的质量,最后按失败模式分阶段进行课程学习和PPO优化。相关论文已发表,标题为PRM-PBE : Process Reward Model for Reinforcement Learning in Programming-by-Example,作者包括房越、金芝、安杰、陈宏申、张锴等。

    现有PBE方法缺乏对推理过程的精细监督

    Programming-by-Example的核心目标,就是从少量输入输出样例中,准确推断用户想要的程序逻辑。传统PBE系统通常依赖预定义的领域特定语言,通过符号搜索、递归分解或神经网络引导来完成程序合成。随着大语言模型的崛起,PBE不再受限于特定DSL,模型可以直接基于自然语言提示、输入输出样例和推理链,生成通用的代码。

    但是,论文指出,当前基于LLM的PBE方法有一个核心缺陷:模型主要学习的是输入与输出之间的表层映射,而中间归纳过程却缺少有效监督。对于复杂的PBE任务,光是端到端生成,很容易出现两类错误:第一类是模型推断出的逻辑完全跑偏,比如把“多个列表中相同位置元素相等的索引”搞混成简单的集合交集;第二类是模型生成只覆盖部分样例的程序,比如要求降序排序,模型却只做了反转操作,结果在部分输入输出上看似正确,实际却与真实规则差之千里。

    这些失败的案例说明,PBE的难点从来不只在最终的代码能否通过测试,而在于模型能否在推理过程中一步步接近样例背后的潜在意图。如果缺少对推理步骤的明确监督,模型很容易沿着错误的归纳方向一路跑偏,最终产出一个看似合理但逻辑不完整的程序。

    用反馈引导的推理树构建过程监督数据

    针对中间推理过程难以监督的问题,论文提出了一套反馈引导的推理树构建方法。推理树里的每个节点都对应一个自然语言形式的中间推理步骤,模型从输入输出样例出发,逐步采样后续推理节点,直到形成完整的推理链。由于这些中间节点本身不能直接执行程序,系统会在路径完成后,把它们转化为完整的程序,并通过执行测试来判断是否满足所有样例。

    在此基础上,论文用后续路径的成功比例来给节点打分。如果一个节点的大部分后续路径都能导向正确程序,就说明这个推理状态还算靠谱。反过来,如果某个推理前缀的所有后续路径都失败了,系统就会把它标记为潜在的逻辑偏离点,然后引入外部自然语言指令进行定向修复,从而生成更多高质量的正样本。这一招有效缓解了PBE过程监督数据中正样本稀疏的难题。

    用后继成功率训练过程奖励模型

    完成推理树构建后,论文接着训练了一个Process Reward Model来评估中间推理步骤的质量。PRM不直接判断最终程序对不对,而是为每一个推理状态分配一个奖励分数,用来估算“从这个状态继续生成,有多大可能做出正确的程序”。

    具体来说,论文把节点的后继成功率作为训练信号。如果节点A的后续采样路径更容易生成正确程序,而节点B的后续路径更容易失败,那么训练目标就要求PRM给节点A打出更高的分数。相比简单的正负样本分类,这种偏好学习能更细致地区分不同推理状态的可靠程度,让模型学会识别更可能通向正确程序的归纳方向。

    三阶段课程学习将过程奖励注入强化学习

    获得PRM之后,论文把它接入强化学习框架,用过程级奖励来优化程序合成模型。为了提升训练稳定性,团队设计了一套按失败模式组织的三阶段课程学习策略,让模型从基础可执行性逐步过渡到复杂的逻辑正确性。

    第一阶段专注处理语法错误和运行时错误,目标是训练模型生成能正常执行的程序。第二阶段则处理那些可执行但行为完全不对的程序,引导模型学习输入输出样例里的核心约束。第三阶段专门应对只能通过部分样例的程序,帮助模型减少对有限样例的过拟合。在每个阶段中,PRM都会给中间推理状态提供奖励,然后通过PPO更新策略模型。这样一来,模型就能一步步学会更可靠的程序归纳路径。

    多基准实验验证PRM-PBE的有效性

    论文在PROSE、SyGuS、Playgol、Lists和MBPP五个代表性PBE基准上做了实验,覆盖字符串处理、列表操作、归纳逻辑程序设计以及MBPP改造来的输入输出样例合成任务。实验中还比较了多种闭源与开源的大语言模型,包括GPT-4o、Claude-3.5-Sonnet、Gemini-1.5-Flash、Qwen2.5-Coder、DeepSeek-Coder-V2、Llama-3和Qwen3。

    主实验结果显示,PRM-PBE在所有基准上均显著优于现有基线方法。以DeepSeek-Coder-V2为基础模型时,SFT的平均Pass@1是42.76%,而PRM-PBE直接提升到了56.61%,整整多了13.85个百分点。哪怕和最强非PRM基线——Claude-3.5-Sonnet的WPS方法相比,PRM-PBE仍然高出8.73个百分点。这个结果说明,对于复杂的PBE任务,光靠提示工程、搜索反馈或监督微调还不够,显式的过程奖励才能更有效地提升程序合成的准确率。

    实验效果对比

    为PBE程序合成提供过程监督的新范式

    这项工作的价值在于,它把PBE中最难监督的那个环节——从样例归纳程序意图——显式建模出来,并用过程奖励为强化学习提供了比最终执行结果更细粒度的训练信号。相较于只判断程序是否通过测试,PRM-PBE能够进一步识别推理路径中的偏离点,减少那些只满足部分样例的捷径程序,让模型更可靠地捕捉输入输出样例背后的全局逻辑。

    更进一步,这一框架也为后续LLM程序合成研究打开了一条新思路:面对很多难以直接标注中间过程的任务,可以通过“采样后续路径、验证最终结果、反推中间状态价值”的方式来构建过程监督信号。随着更强的代码模型和自动验证工具不断演进,类似的过程奖励机制有望扩展到更复杂的程序归纳、算法生成以及真实软件工程任务中去。

    本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系bd@zhengruan.com
    作者最新文章
    硬件相关 强化学习
    相关文章 更多
    精品专题 更多
    装机必备

    正软商城装机必备专区,精选办公、浏览器、安全防护、影音播放、压缩解压、设计创作和系统工具等电脑常用正版软件,帮助用户快速完成新电脑软件配置。

    Windows

    正软商城Windows软件专区,汇集适用于Windows电脑的办公、设计、安全防护、影音播放、开发工具和系统优化软件,提供软件介绍、系统要求、正版授权及购买下载服务。

    PDF教程

    正软商城PDF教程频道提供PDF编辑、转换、合并、拆分、压缩及格式处理方法,同时介绍常用PDF软件和工具的使用技巧。

    macOS软件

    正软商城macOS软件专区,精选适用于Mac电脑的办公、设计、影音、效率、开发和系统工具,提供软件功能介绍、macOS兼容版本、正版授权及购买下载服务。

    IOS软件

    正软商城iOS软件专区,精选适用于iPhone和iPad的办公、学习、影音、设计、效率及AI应用,提供功能介绍、适用设备、系统要求和正版获取方式等信息。

    AI

    正软商城AI软件专区,汇集AI写作、AI绘画、AI视频、AI办公、AI编程、AI翻译、智能客服和数据分析等人工智能工具,提供功能介绍、适用平台、收费方式及正版购买信息。

    Mac软件 更多
    Aperty macOS版
    Aperty macOS版

    Aperty 是 Skylum 推出的 AI 人像修图软件,支持自然肤质修饰、瑕疵处理、面部与身体调整、预设及批量同步。

    火山引擎 网页版
    火山引擎 网页版

    火山引擎是字节跳动旗下企业级云与AI服务平台。聚焦大模型核心能力,依托字节自研豆包多模态大模型,凭借火山方舟一站式平台,提供模型精调、推理部署、智能应用搭建等全链路服务,结合高性能AI算力,助力各行业快速落地大模型数字化与智能化应用。

    立刻MV 网页版
    立刻MV 网页版

    立刻MV 面向音乐人、内容创作者和品牌团队,帮助用户低成本完成歌曲 MV、歌词视频、AI 分镜、图生视频与最终合成。

    蛙蛙写作 网页版
    蛙蛙写作 网页版

    蛙蛙写作 AI 创作工具,覆盖小说、剧本、文案,一键生成文稿,打通文字转视频全流程,高效解决创作难题。

    讯飞智作 网页版
    讯飞智作 网页版

    讯飞智作是一款基于语音合成技术、虚拟人驱动技术与数字人形象声音构建能力的 AI 数字人音视频创作平台。

    超级简历WonderCV 网页版
    超级简历WonderCV 网页版

    超级简历WonderCV是面向应届生和AI小白的智能求职平台,覆盖简历、面试与职业规划。

    音述AI 网页版
    音述AI 网页版

    音述AI,是一个以“用声音述说故事”为核心的 AI 音乐创作与声音分享社区。

    AionClaw macOS版
    AionClaw macOS版

    AionClaw 是可在桌面端运行的任务型 AI 助手,通过数字专家与技能市场组合办公、创作、数据和开发能力。

    Loomy macOS版
    Loomy macOS版

    Loomy 是科大讯飞推出的桌面 AI 助手,可通过对话、任务与工作目录协助处理办公、内容创作和资料整理。

    AirBuddy 3 macOS版
    AirBuddy 3 macOS版

    AirBuddy 3 是面向 macOS 的蓝牙外设增强工具,可集中查看 AirPods、Beats 与苹果设备电量,提供快速连接、播放控制、电量提醒、桌面小组件和多台 Mac 外设接力等功能。

    AirServer macOS版
    AirServer macOS版

    AirServer macOS版可把 Mac 转换为无线投屏接收端,通过 AirPlay 或 Google Cast 接收手机、平板和电脑画面,并支持多设备同时连接、高清镜像及会话录制,适合家庭娱乐、课堂教学、会议演示和应用展示。

    AnyDesk macOS版
    AnyDesk macOS版

    AnyDesk macOS版是一款适用于远程办公、设备维护和客户支持的远程桌面工具,可连接并操作异地计算机,支持文件传输、无人值守访问、会话权限控制及跨平台协作。

    WINDOWS 更多
    Maya(Autodesk Maya) Windows版
    Maya(Autodesk Maya) Windows版

    Autodesk Maya 是面向影视、电视、动画和游戏行业的专业三维制作软件,集多边形与 NURBS 建模、角色绑定、关键帧和动作捕捉动画、Bifrost 特效模拟、材质开发及 Arnold 渲染于一体,

    Aperty Windows版
    Aperty Windows版

    Aperty 是 Skylum 推出的 AI 人像修图软件,支持自然肤质修饰、瑕疵处理、面部与身体调整、预设及批量同步。

    火山引擎 网页版
    火山引擎 网页版

    火山引擎是字节跳动旗下企业级云与AI服务平台。聚焦大模型核心能力,依托字节自研豆包多模态大模型,凭借火山方舟一站式平台,提供模型精调、推理部署、智能应用搭建等全链路服务,结合高性能AI算力,助力各行业快速落地大模型数字化与智能化应用。

    立刻MV 网页版
    立刻MV 网页版

    立刻MV 面向音乐人、内容创作者和品牌团队,帮助用户低成本完成歌曲 MV、歌词视频、AI 分镜、图生视频与最终合成。

    蛙蛙写作 网页版
    蛙蛙写作 网页版

    蛙蛙写作 AI 创作工具,覆盖小说、剧本、文案,一键生成文稿,打通文字转视频全流程,高效解决创作难题。

    讯飞智作 网页版
    讯飞智作 网页版

    讯飞智作是一款基于语音合成技术、虚拟人驱动技术与数字人形象声音构建能力的 AI 数字人音视频创作平台。

    超级简历WonderCV 网页版
    超级简历WonderCV 网页版

    超级简历WonderCV是面向应届生和AI小白的智能求职平台,覆盖简历、面试与职业规划。

    音述AI 网页版
    音述AI 网页版

    音述AI,是一个以“用声音述说故事”为核心的 AI 音乐创作与声音分享社区。

    AionClaw Windows版
    AionClaw Windows版

    AionClaw 是可在桌面端运行的任务型 AI 助手,通过数字专家与技能市场组合办公、创作、数据和开发能力。

    Loomy Windows版
    Loomy Windows版

    Loomy 是科大讯飞推出的桌面 AI 助手,可通过对话、任务与工作目录协助处理办公、内容创作和资料整理。

    讯飞绘文 网页版
    讯飞绘文 网页版

    讯飞绘文网页版是科大讯飞推出的AI图文创作与内容运营工具,覆盖热点选题、文章生成、稿件校对、智能配图、排版发布和数据复盘等环节,适合自媒体创作者及内容团队在线使用。

    AirServer Windows版
    AirServer Windows版

    AirServer Windows版可把电脑变成AirPlay、Google Cast和Miracast无线投屏接收端,适合会议演示、课堂教学及家庭大屏分享。发送设备通常无需另装客户端,并可同时接收和智能排列多个镜像会话。