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RLPF:基於效能反饋的強化學習用於程式碼生成

文章摘要

程式碼模型越來越依賴執行反饋進行訓練,但大多數訊號只關注正確性。RLPF 將執行結果轉化為分階段獎勵:失敗程式按執行進展排序,正確程式按相對專家參考的改程序度排名。在 PerfCodeBench 上用 Qwen3-32B 微調後,正確且可執行方案從 11.1% 提升到 54.6%,相對效率從 8.1% 提升到 38.6%,並能與更強的開源權重系統競爭。

來源arXiv Machine Learning作者: Huihao Jing, Haozhe Cui, Wenbin Hu, Shaojin Chen, Haochen Shi, Changxuan Fan, Yuxuan Liu, Hanyu Yang, Sirui Zhang, Ziyi Chen, Haoran Li, Yangqiu Song
RLPF:基於效能反饋的強化學習用於程式碼生成
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程式碼模型正越來越多地利用執行反饋進行訓練,但大多數訓練訊號仍然停留在正確性層面。對於系統級程式碼而言,這留下了一個重要空白:兩個程式可以透過相同的測試,但執行時差異可能非常大。近日,一篇由 Huihao Jing 等人提交至 arXiv 的論文提出 RLPF(Reinforcement Learning from Performance Feedback,基於效能反饋的強化學習),目的是讓程式碼智慧體不僅學會透過測試,還能主動最佳化所生成程式的執行效率。

論文指出,將執行時間直接作為獎勵訊號存在幾個難點:執行時間只有在程式正確之後才有意義;不同任務之間執行時間的分佈差異很大;當大多數取樣程式無法編譯或無法執行時,執行時間幾乎無法提供有效指導。為此,RLPF 設計了一種分階段獎勵機制:對於編譯或執行失敗的程式,按照執行進展進行排序;對於能夠正確執行的程式,則根據其相對於基線、向專家參考實現靠攏的程度進行排名。這樣,模型在達到正確性之前也能獲得有意義的反饋,而達到正確性之後又能獲得對效能敏感的反饋。

研究人員使用 Qwen3-32B 作為基礎模型,在 PerfCodeBench 上進行微調。結果顯示,正確且可執行解決方案的比例從 11.1% 提升到 54.6%,相對效率從 8.1% 提升到 38.6%。經過訓練後的模型能夠與更強的開源權重系統競爭,並且其最佳化行為可以適度遷移到 EffiBench-X 基準上。進一步研究表明,由模型自身生成的參考實現雖然能提供一定監督,但效果弱於專家參考;而將正確性與執行時間結合起來的複合獎勵,比單獨使用正確性獎勵或單獨使用執行時間獎勵更加可靠。

這項工作表明,程式碼智慧體不僅可以透過強化學習學會編寫能夠透過測試的程式,還可以學會為其生成的程式進行效能最佳化。論文的 arXiv 編號為 2607.27271,提交於 2026 年 7 月 29 日,歸類於機器學習(cs.LG)與軟體工程(cs.SE)。

展開要點與分析

文章情報

工程師進階

要點

  • RLPF 提出分階段獎勵:失敗程式按執行進展排序,正確程式按向專家參考實現的相對改進排名。
  • 在 PerfCodeBench 上微調 Qwen3-32B 後,正確且可執行方案從 11.1% 提高到 54.6%,相對效率從 8.1% 提高到 38.6%。
  • 訓練後的模型可與更強的開源權重系統競爭,並表現出一定程度的跨基準遷移。
  • 複合獎勵比僅用正確性或僅用執行時間的獎勵更可靠。

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