論文の概要: DCRL: Decoupling and Coupling Reinforcement Learning via Policy-Reward Manifold Alignment
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.27572v1
- Date: Wed, 23 Sep 2026 08:52:35 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-25 00:05:17.960313
- Title: DCRL: Decoupling and Coupling Reinforcement Learning via Policy-Reward Manifold Alignment
- Title(参考訳): DCRL:ポリシ・リワード・マニフォールド・アライメントによる強化学習の分離と結合
- Abstract要約: 強化学習(Reinforcement Learning, RL)は,大規模言語モデル(LLM)の推論能力向上のための重要なパラダイムとして登場した。
既存の報酬システム(ルールベースや報酬モデルベース)では、不安定な最適化や報酬ハックといった問題が発生することが多い。
本稿では,2つの重要なコンポーネントを組み込んだデカップリング・カップリング強化学習フレームワークを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 22.742963955535085
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Reinforcement learning (RL) has emerged as a key paradigm for improving the reasoning capabilities of large language models (LLMs). However, existing reward systems, such as rule-based and reward-model-based, often exhibit issues such as unstable optimization and reward hacking. In this work, we revisit the general reasoning of LLMs from a geometric perspective, conceptualizing it as a coupled manifold composed of three interdependent sub-manifolds: logical deduction, evaluation, and representation. Based on this perspective, response generation in RL can be interpreted as a decoupling process from the evaluation manifold, while reward estimation corresponds to a decoupling process from the logical deduction manifold. The limitations of rule-based and reward-model RL systems can be geometrically interpreted as the mismatch of policy-reward manifolds during RL process. To address the aforementioned misalignment, we propose Decoupling and Coupling Reinforcement Learning (DCRL) framework, which incorporates two key components: (1) a syllogistic logic-based prompt evolution mechanism that dynamically refines reward rubrics to enhance the expressiveness of the reward manifold; and (2) a policy-reward re-coupling mechanism that jointly updates the reward and policy models, ensuring consistent evaluation and mitigating manifold mismatch during training. Theoretical analysis and extensive experiments across multiple reasoning domains demonstrate that DCRL consistently outperforms both rule-based and reward-model baselines. Notably, a Qwen3-4B model trained under DCRL surpasses a Qwen3-32B baseline and approaches the performance of a Qwen3-235B model, highlighting superior effectiveness and generalization in RL.
- Abstract(参考訳): 強化学習(Reinforcement Learning, RL)は、大規模言語モデル(LLM)の推論能力を改善するための重要なパラダイムとして登場した。
しかし、ルールベースや報酬モデルベースといった既存の報酬システムでは、不安定な最適化や報酬ハックといった問題が発生することが多い。
本研究では, LLMの一般推論を幾何学的観点から再考し, 論理的推論, 評価, 表現という3つの相互依存部分多様体からなる結合多様体として概念化する。
この観点から、RL における応答生成は評価多様体からの疎結合過程と解釈でき、一方報酬推定は論理的導出多様体からの疎結合過程に対応する。
ルールベースおよび報酬モデルRLシステムの制限は、RL過程におけるポリシー逆多様体のミスマッチとして幾何学的に解釈できる。
1)報酬の表現性を高めるために報酬を動的に洗練するシロジック論理に基づくプロンプト進化機構,(2)報酬モデルとポリシーモデルを共同で更新し、トレーニング中に一貫した評価と多様体のミスマッチを緩和するポリシ・リワード・リカウンダリング機構である。
複数の推論領域にわたる理論解析と広範な実験により、DCRLは規則ベースと報酬モデルの両方のベースラインを一貫して上回ることを示した。
特に、DCRLの下で訓練されたQwen3-4Bモデルは、Qwen3-32Bベースラインを超え、Qwen3-235Bモデルの性能に近づき、RLにおける優れた効果と一般化を強調している。
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