社区所有版块导航
Python
python开源   Django   Python   DjangoApp   pycharm  
DATA
docker   Elasticsearch  
aigc
aigc   chatgpt  
WEB开发
linux   MongoDB   Redis   DATABASE   NGINX   其他Web框架   web工具   zookeeper   tornado   NoSql   Bootstrap   js   peewee   Git   bottle   IE   MQ   Jquery  
机器学习
机器学习算法  
Python88.com
反馈   公告   社区推广  
产品
短视频  
印度
印度  
Py学习  »  机器学习算法

自进化机器学习Engineering来了,清华出品

PaperAgent • 3 月前 • 226 次点击  

大家好,我是PaperAgent,不是Agent!

继Harness/Graph Engineering之后,今天分享Frontis.AI与清华的最新自我改进(RSI)机器学习工程(MLE)。

开源了一个面向MLE中RSI研究的全栈系统OpenMLE,降一个 35B 的开源模型,在 MLE-Bench Lite 上把 Medal Average 从 39.39% 一路推到 71.21%——超过 GPT-5.5 + Codex,逼近 GPT-5.6 Sol 和 2.8T 参数的  Kimi K3。清华开源的另一个自学习Skill新框架,提速500倍

一、RSI 的可执行试验田

递归自我改进(Recursive Self-Improvement, RSI)是 AI 领域的终极叙事之一:系统改进产生下一代系统的过程,形成自我强化的循环。但 RSI 一直停留在哲学讨论层面,缺一个可测量、可执行、可复现的实验场。

机器学习工程(Machine Learning Engineering,MLE)天然就是 AI4AI 的一个具体实例——Agent 要为真实任务构建 ML 方案,并通过执行反馈反复迭代。

Figure 2 |左侧是 OpenMLE 全栈(环境层/学习层/搜索层)与 Frontis-MA1 的关系;右侧是从进化到 RSI 的机制阶梯
Figure 2 |左侧是 OpenMLE 全栈(环境层/学习层/搜索层)与 Frontis-MA1 的关系;右侧是从进化到 RSI 的机制阶梯

注意右侧的 机制阶梯(Mechanism Hierarchy),这是理解全文野心的钥匙:

  • Evolution(进化):变异 + 选择,AI 反复修改候选方案;
  • Meta-Evolution(元进化):进化轨迹被回收用来训练”提出修改的模型”——改进者本身被训练了;
  • Self-Evolution(自进化):经验回流;
  • RSI(递归自我改进):极限目标,每个升级后的系统进一步改进产生后继者的过程。

二、35B 模型的超级进化

先看最刺激的图。MLE-Bench Lite(OpenAI 官方 22 任务划分),每任务 12 小时预算、单张 RTX 4090(12GB 显存封顶)——注意,这个沙盒算力预算比绝大多数已报告评测都要小:

Figure 1 | MLE-Bench Lite 总榜:左侧为全部模型×Harness 组合的 Medal avg@3;右侧 Pareto 面板展示模型参数量(对数轴)与分数的关系
Figure 1 | MLE-Bench Lite 总榜:左侧为全部模型×Harness 组合的 Medal avg@3;右侧 Pareto 面板展示模型参数量(对数轴)与分数的关系

右侧的”模型尺寸 × 分数”Pareto 图才是精髓:在一票百亿到万亿参数模型里,35B 的 Frontis-MA1 几乎单独撑起了小模型端的 Pareto 前沿。换句话说,后训练 + 领域化搜索栈,把大约 80 倍的参数差距压缩到了 1.5 个百分点的分数差距。

完整的受控对比数据:

同一 harness 下,后训练带来 +21.22 个百分点(35B)和 +18.18 个百分点(30B,跨基座复现);换一个更强的 harness(Evo-Max),再叠加约 +10 个点。训练收益和搜索收益是可组合的——这是全文最重要的定量结论。

三、OpenMLE-Gym:5758 个可执行任务的健身房

训 MLE Agent 的第一个瓶颈不是算法,是环境:你需要成千上万个带数据、带评测器、能沙盒执行的任务包,而现有基准最大的也就几百个(MLE-Bench 75 个、MLE-Smith 606 个)。

Figure 3 | 任务策展:左侧为三条数据源的质量-规模权衡;中间为竞赛任务的漏斗式过滤(11000 → 3972 → 2839 → 2240);右侧为统一的可执行任务包格式(public 输入 / private 答案 / 可执行 metric.py)
Figure 3 | 任务策展:左侧为三条数据源的质量-规模权衡;中间为竞赛任务的漏斗式过滤(11000 → 3972 → 2839 → 2240);右侧为统一的可执行任务包格式(public 输入 / private 答案 / 可执行 metric.py)

OpenMLE-Gym 的做法是三条任务源在”质量-规模”权衡上互补:

  • Curated Anchors(156 个):人工精选,质量最高但没法上量;
  • Kaggle Competitions(2240 个):人类撰写的题面 + 真实排行榜,质量与规模平衡,自动化管线从 Meta Kaggle 目录约 11000 个竞赛层层过滤,最终保留 20%;
  • Kaggle Datasets(3362 个):基于 MLE-Smith 的 dataset-to-task 管线自动 induce 任务,规模最大但质量方差大。
Figure 4 | 规模与构成:5758 个任务对现有可执行任务资源形成数量级优势;模态上表格占 44%、图像 18%、时间序列 13%、多模态 11%;任务类型上分类+回归合计 87%
Figure 4 | 规模与构成:5758 个任务对现有可执行任务资源形成数量级优势;模态上表格占 44%、图像 18%、时间序列 13%、多模态 11%;任务类型上分类+回归合计 87%

四、OpenMLE-ERL:把进化算子变成可训练目标

这是全文方法上最巧的一节。传统做法要么训完整轨迹(监督信号稀疏、和特定控制器耦合),要么只做推理时搜索(模型本身不变强)。OpenMLE 的选择是:把进化解耦成四个原子算子,让训练与推理共用同一套算子接口。

Figure 5 | OpenMLE 训练与推理总览:四个可训练原子算子(Draft 创建 / Improve 精炼 / Debug 修复 / Crossover 融合双亲)同时服务于推理时的解空间树扩展、SFT 热启动和 RL 在线优化
Figure 5 | OpenMLE 训练与推理总览:四个可训练原子算子(Draft 创建 / Improve 精炼 / Debug 修复 / Crossover 融合双亲)同时服务于推理时的解空间树扩展、SFT 热启动和 RL 在线优化

4.1 SFT 热启动:26,259 条执行验证过的样本

SFT 语料不是蒸馏来的文本轨迹,而是沙盒里真实跑过、按分数筛过的。

收集过程是 预算自适应的:达到样本配额或耗尽执行预算就停——简单任务早停,把验证算力留给成功稀疏的难任务。

Figure 7 | 从已执行 rollout 中学习:左侧为 SFT 双路径语料构建;右侧为 RL 的父节点选择(奖励+子奖励方差+访问冷却)、Top-1/Top-K 自适应边界奖励归一化、以及放大上尾信号的熵优势
Figure 7 | 从已执行 rollout 中学习:左侧为 SFT 双路径语料构建;右侧为 RL 的父节点选择(奖励+子奖励方差+访问冷却)、Top-1/Top-K 自适应边界奖励归一化、以及放大上尾信号的熵优势

4.2 RL:三个针对 MLE 场景的专门设计

MLE 的 RL 和数学/代码 RLVR 很不一样:大量程序根本产不出可用奖励;成功程序的分数来自不同量纲的指标;反馈要等几分钟到几小时。OpenMLE-ERL 的三个应对:

① 自适应边界(Adaptive Bounds)。从每个任务的历史在策略分数前沿动态推导更紧的边界,把原始分数重映射到 [0,1] 的处理后奖励——边界随策略一起进化,在当前候选实际所在的区域保持分辨力。

② 熵优势(Entropic Advantage)。熵优势用 exp(β·r) 放大 rollout 组内靠近头部的奖励差距,替代 GRPO 风格的组归一化信号。效果很直观:

Figure 8 | 上尾奖励塑形的效果:(a) 熵加权使最优候选的处理后优势从 1.58 提升到 6.39(4 倍);(b) 自适应边界+熵加权的组合带来更强的 Group Best Reward 轨迹,测试奖牌率 34.8±4.3 vs 24.2±5.7
Figure 8 | 上尾奖励塑形的效果

③ 异步 Rollout。OpenMLE 让各生成-执行组独立启动、完成即入队消费,把策略更新和最慢任务解耦。

RL 训练曲线(验证奖励、验证奖牌数、rollout 奖励三线齐升):

Figure 6 | Frontis-MA1-35B 的 RL 训练曲线:Validation Base Reward 从 ~0.15 升至 ~0.40,Validation Medal Count(176 个验证任务)从 ~7 升至 ~25+
Figure 6 | Frontis-MA1-35B 的 RL 训练曲线:Validation Base Reward 从 ~0.15 升至 ~0.40,Validation Medal Count(176 个验证任务)从 ~7 升至 ~25+

五、OpenMLE-Evo:经验驱动的长程搜索

训出来的算子要靠搜索框架组合。OpenMLE-Evo 基于 AIRA-Evo 风格的种群循环,但重新设计了循环使用执行证据的方式。作者把它总结为两个耦合的科学问题:下一个该扩展哪个节点(超越贪心分数最大化)?记忆该怎么构建,让被选中的算子拿到可行动的证据而不是不断膨胀的历史?

Figure 9 | OpenMLE-Evo 搜索 Harness:左侧搜索树通过 Draft/Improve/Crossover 扩展候选,每个评估过的节点配一张结构化经验卡;右侧演示一次 Improve 步骤——更新经验卡 → 三因子打分(质量 0.712 + 进展 +0.045 + 新颖度 0.707)→ Softmax 选父节点 → 从关键祖先和兄弟节点检索记忆注入
Figure 9 | OpenMLE-Evo 搜索 Harness

四个核心机制:结构化经验积累,三因子父节点选择,算子触发的记忆综合,算子条件化上下文。

六、实验:训练与搜索的收益可以叠加

6.1 Harness 本身就在创造价值

固定模型换 harness:OpenMLE-Evo 在四个前沿模型家族上一致性地优于 Claude Code / Codex 这类通用编程 Agent 脚手架;对 Frontis-MA1-35B,相比原始 AIRA-Evo 也从 53.03% 提到 60.61%。

Figure 10, 11 | Harness 对比
Figure 10, 11 | Harness 对比

固定 harness 换模型(Figure 10):在统一的 OpenMLE-Evo 下,Frontis-MA1-35B(60.61%)压过 MiniMax M3、豆包 2.1 Pro、DeepSeek-V4 Pro 等一批大模型,仅次于 Kimi K2.6 和 GLM-5.2——而后两者参数量都在其十倍以上。

Figure 10 | 统一 OpenMLE-Evo harness 下的模型对比:实心柱为标准 Evo,网格帽为 Evo-Max 额外增益
Figure 10 | 统一 OpenMLE-Evo harness 下的模型对比:实心柱为标准 Evo,网格帽为 Evo-Max 额外增益

6.2 长程自我改进:收益来自结构重组而非反复修一个程序

Figure 12
Figure 12

逐任务轨迹更能说明机制。leaf-classification 任务上:对比模型要么在很低的 Human Rank 上 plateau,要么有改进但够不到奖牌;Frontis-MA1 先用 Debug 建立可行的图像和表格分支,再用 Crossover 保留两支的互补证据,最后才用 Improve 升级融合模型。

Figure 13
Figure 13

mlsp-2013-birds(音频任务)上是同样的故事:对比轨迹停在第一个可行解附近,Frontis-MA1 把提交修复当起点,逐步构建专门的音频分支——记忆的作用体现在选择而非堆积。

Figure 14 | mlsp-2013-birds 轨迹:修复与重组产出银牌鸟类检测器
Figure 14 | mlsp-2013-birds 轨迹:修复与重组产出银牌鸟类检测器

6.3 解的上限:不只是更多铜牌,而是更多金牌

Figure 15 | 金银铜牌分解:后训练和 Evo-Max 不只是把更多解推过铜牌线,而是把成功解系统性地推向金牌区;Frontis-MA1-35B + Evo-Max 的金牌率追平 Kimi K3,超过 Claude Opus 4.8 + Claude Code 和 Gemini 3.5 Flash + Gemini CLI
Figure 15 | 金银铜牌分解:后训练和 Evo-Max 不只是把更多解推过铜牌线,而是把成功解系统性地推向金牌区;Frontis-MA1-35B + Evo-Max 的金牌率追平 Kimi K3,超过 Claude Opus 4.8 + Claude Code 和 Gemini 3.5 Flash + Gemini CLI

6.4 效率解剖:省 token 反而更高产

同 checkpoint、同种子、同 12 小时预算、每 harness 66 个任务-run 的对照实验里,OpenMLE-Evo 对原始 AIRA-Evo:

Figure 16 | 搜索效率对比
Figure 16 | 搜索效率对比

两个案例研究把机制讲透了:

Figure 17 | 案例 1nomad2018 透明导体
Figure 17 | 案例 1nomad2018 透明导体
Figure 18 | 案例 2(露脊鲸检测):分数最高的父节点 A(AUC 0.99187)并不是最好的互补项;父节点 B 分数只排第 6 但增益排第 1,三因子加权把它的选中概率从 10.47% 提到 17.09%(相对 +63.2%),其 Improve 子代最终 held-out AUC 0.99386,远超分数贪心方案的 0.94852
Figure 18 | 案例 2(露脊鲸检测)

案例 2 值得所有做进化搜索的人多看一眼:分数最高的分支和最有价值的分支经常不是同一个——B 分支保留的 Log-Mel + Delta/Delta-Delta 时域通道恰好是 A 分支没有的。纯分数 softmax 会让这种结构性互补在选中前就被饿死。

Agent工程化最佳实践:Skill,Harness,Loop,Coding Agent都来了

https://arxiv.org/pdf/2607.28568
https://github.com/FrontisAI/OpenRSI
Frontis-MA1: Training an AI4AI Model towards Recursive Self-Improvement in Machine Learning Engineering
动手设计AI Agents:(编排、记忆、插件、workflow、协作)
Loop工程已死,Graph工程永生
一篇Loop+Harness的自进化Agent最新综述
2026,做Agentic AI,绕不开这两篇开年综述
已经读到这了,不妨点个👍、❤️、↗️三连,加个星标⭐,不迷路哦~

Python社区是高质量的Python/Django开发社区
本文地址:http://www.python88.com/topic/199548