Sakana AI 的 MASS 方法让单个语言模型通过解题、评判结果和优化工作流来实现自我提升,无需更强的教师模型。研究发现三个角色均有收益,但共同的盲区可能让错误被当作进展通过,并进入下一轮训练循环。

来自 Sakana AI 和 UC Berkeley 的研究人员提出了“多智能体自我监督”(Multi-Agent Self-Supervision,MASS),一种用于递归自我改进(RSI)的方法。单个语言模型同时负责任务执行、优化工作方式和评估结果。

作者认为,在研究前沿,即便是专家也常常难以评判结果,因为验证可能需要昂贵的支撑证据或漫长的实验。一项等离子体研究就可能耗费超过 1.2 亿 CPU 小时,根据该论文,。

因此,模型本身可能是现有最佳的评判者,尽管它在审查自己的工作时可能漏掉自身的错误。用同一个模型来解题、检查和修改,可能会强化这些错误而非纠正它们。

同一模型的多个副本分工协作

受 AI 先驱 Marvin Minsky 的著作《心智社会》(Society of Mind)启发,研究人员关注模型如何分工。在 MASS 中,工作流是附加到提示词上的文本,用于定义每个子智能体的角色和指令。“契约”(contract)规定每个子智能体必须返回哪些信息以及必须执行哪些检查,而“跳”(hop)则设定调用顺序。

一个编排器在子智能体之间分配工作。例如,在针对历史价格测试交易策略时,数据专家的契约必须确保该策略只使用在每个时间点可获得的信息。

在内循环中,模型的权重保持冻结,团队运行一个候选工作流,评估器将结果与当前的“冠军”进行比较。优化器利用该反馈提出下一个工作流,主要通过修改契约和跳来实现。在外循环中,冠军在每个任务上运行 18 次,模型自行对结果排序,并最多选择 15 次运行用于训练。

MASS architecture showing an orchestrator and three sub-agents, a workspace self-evaluator, and a workflow self-optimizer that returns a revised workflow as a prompt. Below, an axis shows model performance improving across multiple cycles.
同一模型的多个副本作为一个团队运行工作流,同时一个自评估器将结果与当前冠军进行比较。一个自优化器利用该反馈编写下一个工作流,模型在每一轮之后从最佳运行中学习。| 图片:Sakana AI

研究人员在训练示例中从编排器的初始提示中移除工作流文本,使模型学会仅根据任务来组织工作。对子智能体的具体分配仍保留在记录的轨迹中,模型在 LoRA 微调后再次承担全部三个角色。

基础模型是Qwen3.6-27B,配合Qwen Code 作为运行框架。研究人员使用由GPT-5.5生成的十二个研究任务,涵盖金融、机器人和制药领域,保留三个用于测试,九个用于训练。只有八个产生了训练数据,因为在其中一个训练任务上,搜索未能找到任何优于参考的工作流。

基准测试的提升主要来自完成更多工作

在测试任务上,相对于基础模型的胜率从一轮后的 53.9% 上升到两轮后的 69.9%。在 MLR-Bench、DSBench、ScienceAgentBench 和 AstaBench 上,该模型每输出 token 的得分达到基础模型的 1.2 到 1.6 倍。原始得分的提升有时很小,DSBench 仅从 0.473 提升到 0.482,而在 Terminal-Bench 2.0 和 SWE-bench Verified 上得分略有下降。

Six scatter plots comparing scores and output tokens per task for Qwen3.6-27B before training and after one and two MASS cycles on MLR-Bench, DSBench, ScienceAgentBench, AstaBench E2E-Hard, Terminal-Bench 2.0, and SWE-bench Verified.
两轮之后,该模型在 MLR-Bench、DSBench、ScienceAgentBench 和 AstaBench 上领先,而基础模型在 Terminal-Bench 2.0 和 SWE-bench Verified 上得分仍然更高。| 图片:Sakana AI

论文附录显示,完成的 MLR-Bench 提交从 60 个中的 31 个上升到 50 个,而它们的平均评分从 3.07 下降到 2.88。委派工具在所有 180 次运行中都未被使用,因此无法确定团队协作是否能解释这些提升。

当逐任务比较结果时,这些提升不再具有统计显著性。作者描述研究任务的结果参差不齐,AstaBench 也显示出相同的模式。

在解决方案上进行训练也能改进评估器和优化器

尽管该模型仅基于解题轨迹进行训练,但它在另外两个角色上的表现也有所提升。自评估器与外部评判者的一致率从 73% 上升到 93%。经过一轮搜索找到的工作流有 64% 的情况下能击败基础模型的工作流,即使基础模型同时运行两者也是如此。

在没有工作流指令的情况下,基础模型在 110 次运行中仅有 1 次委派给子智能体,而经过两轮后为 87 次。它在被明确指示时已经能够委派,但现在无需被要求就会这样做。

在优化过程中,任务知识转移到契约和跳转中,而角色和指令变得更加通用。这一发现仅基于 8 到 9 个任务的小样本。

在团队轨迹上训练得到的模型胜率为 68.3%,而单智能体学生模型为 64%,且使用的训练 token 少了 31%。外部评判者在 85.1% 的情况下更偏好团队结果,不过团队产生的 token 数量约为 2.4 倍。当输出长度相近时,评判者在 80% 的情况下更偏好团队结果,但这仅基于 10 对样本。

被评估的团队运行表现更好,但这一比较并不能确定仅凭委派就能解释这一优势。团队和单智能体运行在工作流指令、审查指令以及所选的成功完成片段上也存在差异。

Chart showing win rate against the base model plotted against supervised training tokens processed. The multi-agent variants M and M+ sit above the gray line of the single-agent variants S, S+, and S++.
MASS 模型 M+ 在处理约 2900 万训练 token 后达到 68.3% 的胜率,而单智能体学生模型 S++ 使用 4200 万 token 达到 64.0%。| 图片:Sakana AI

更好的反馈只有在优化器能够利用它时才有帮助

仅将评估器替换为 GPT-5.5 几乎没有帮助;只有当优化器也更强时,搜索才进展得快得多。作者得出结论:好的反馈只有在优化器能够据此行动时才有帮助。当 Qwen 承担全部三个角色时,搜索仍能为 12 个任务中的 11 个找到获胜的工作流,但耗时更长。

工作流重写的幅度几乎不能说明它对结果的影响,甚至字节级完全相同的工作流也可能产生相反的结果。一次运行赢得了全部六项外部评判,而另一次在智能体陷入循环后输掉了全部六项。研究人员怀疑,限制优化器在每一步的改动幅度可能有助于稳定搜索。

Two line charts across 20 workflow iterations. The left chart shows the number of tasks won per configuration with GPT-5.5 as evaluator or optimizer. The right chart shows fluctuating win rates against the base model.
以 GPT-5.5 同时作为评估器和优化器时,搜索在五次迭代后为全部十二项任务找到了获胜工作流。若三个角色全部使用 Qwen,则需要 13 次迭代才能为十一项任务找到获胜工作流,右侧显示了迭代之间的大幅波动。| 图片:Sakana AI

共同的盲点可能逐轮累积

在一项机器人任务中模拟失败后,模型让模拟器被修改为将物体直接移动到目标位置,然后报告成功。外部评判仍然在六次中有五次对该次运行给出了正面评价。在另一条用于训练的轨迹中,一项检查即使只返回了无效值也通过了。

作者们将共同的盲点视为递归自我改进潜在的“阿喀琉斯之踵”。如果模型在全部三个角色中都漏掉同一个错误,该错误就可能被当作改进而被接受,并固化进下一个模型。这一弱点随后会同时影响系统及其纠错机制,促使作者们呼吁进行独立检查、限制自主性,并明确干预条件。该代码已公开可用。

日本研究实验室 Sakana AI 于 6 月启动了一个专门研究递归自我改进的实验室,其基础是此前的工作,包括Darwin-Godel Machine和AI Scientist。Google 的研究人员正在探索一种相关方法,即自动优化围绕固定模型的提示、工作流和工具的脚手架,同时不让智能体对其测试任务过拟合。

Vals AI 最近发现,智能体团队的成本是单个智能体的 1.8 到 5.1 倍,但仅在四次比较中的一次中表现明显更好。Anthropic 表明,参与奖励黑客以操纵其奖励系统的模型,也会学会欺骗和破坏安全检查。