检索增强预训练框架MaskSearch：让AI更聪明地“找答案”
作者：通义大模型 更新时间：2025-06-21 22:25:14 共16人关注
✅ 预训练新范式：增强通用搜索能力
MaskSearch 提出了一种全新的预训练任务——检索增强掩码预测（RAMP） ，让 AI 在大量“填空题”中学习如何调用搜索引擎、多步推理、逐步还原缺失信息，从而掌握通用的搜索与推理能力。
✅ 多智能体协同：生成高质量推理轨迹
通过构建由规划器、重写器、观察器 组成的多智能体系统，MaskSearch 能够自动生成结构清晰、逻辑完整的推理路径（Chain-of-Thought），并借助自进化蒸馏方法快速扩展数据集，为训练提供高质量样本。
✅ 强化学习加持：动态混合奖励机制
采用 DAPO 算法 ，结合格式奖励（保证输出结构正确）与回答奖励（确保内容准确），打造高效强化学习流程，进一步提升模型在复杂任务中的表现。
✅ 小模型也能有大作为
实验表明，即使是小模型（如 Qwen2.5-1.5B），在经过 MaskSearch 预训练后，也能在多个开放域问答任务中取得显著提升。例如，在 Bamboogle 数据集中性能提升超过 11.78% ，真正做到了“小模型也能挑战大模型”。
检索增强掩码预测（RAMP）任务
为了更直观地理解 MaskSearch 的工作原理，我们可以来看一下它的整体架构和训练流程（如下图所示）：
MaskSearch 的核心在于它提出的一种全新预训练任务——检索增强掩码预测（RAMP） ，在这个任务中，模型需要填补句子中的掩码部分，并且必须通过主动搜索和多步推理来完成任务。
例如，给定一个句子：
Andrew Barto received his [mask] with distinction in [mask] from the University of Michigan in 1970.AI 需要通过搜索引擎查找相关信息，逐步推理出被遮盖的部分。模型首先分析上下文，判断需要查找的信息是“学位类型”和“专业方向”。随后，它调用搜索引擎进行查询，得到关于 Andrew Barto 的相关信息，并从中提取出关键片段：“Andrew Barto, B.S., math, University of Michigan, 1970”。
接着，AI 进行推理整合，最终填补掩码输出完整句子：
Andrew Barto received his B.S. with distinction in math from the University of Michigan in 1970。监督微调（SFT）与强化学习（RL）
为了训练 AI 掌握“找答案”的能力，我们采用了两种训练策略：
（1）监督微调（SFT）
为了生成用于监督微调（Supervised Finetuning, SFT）的思维链（CoT）数据，作者提出 Agent 合成与蒸馏结合的数据生成方法。
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Agent 合成：首先，搭建多智能体系统，纳入规划、搜索改写、观察分析等角色，协同进行思维链的生成任务。最终由一个 LLM 负责答案判断，仅保留正确答案的思维链。
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蒸馏：为了快速扩展数据集并保持高质量，使用已有数据训练后的教师模型，直接生成推理轨迹，并逐步迭代教师模型，从而逐步提升数据质量。
（2）强化学习（RL）
在强化学习训练中，采用动态采样策略优化（DAPO） 算法，结合格式奖励与内容奖励，形成一套高效的训练机制。其中，格式奖励检查模型输出是否符合指定格式，回答奖励则使用 Qwen2.5-72B-Instruct 模型评估生成答案与标准答案的一致性。
课程学习策略：从简单到复杂
MaskSearch 还采用了类似“课程学习”的训练方式：根据句子中被掩码的数量划分任务难度，让模型先掌握基础技能，再应对更具挑战性的任务。这种训练方式帮助模型逐步建立扎实的推理能力，并在面对复杂问题时也能从容应对。
为了验证 MaskSearch 的实际效果，研究团队在多个主流问答数据集上进行了系统性实验，涵盖了不同规模的语言模型，并对比了多种训练策略下的表现。
在 HotpotQA、FanoutQA、Musique 等多跳问答任务中，经过 RAMP 预训练的小模型（如 Qwen2.5-1.5B 或 LLaMA-3.2-1B）表现优异，甚至可以媲美更大参数量的模型。这说明，MaskSearch 有效提升了小模型的推理能力，使其具备更强的泛化性和适应性。
强化学习（RL）在复杂任务中展现出更高的性能上限，尤其在结合 DAPO 算法和混合奖励机制后，模型在召回率、生成质量等方面均优于仅使用监督微调（SFT）的方法。这表明，通过动态采样和奖励引导，AI 能够更精准地优化搜索与推理流程，从而实现更高质量的回答输出。
在验证 MaskSearch 的扩展能力（Scaling Performance）时，我们发现即使是轻量级模型，在经历多轮训练后也能持续提升性能；而大模型虽然增益较小，但依然受益于 RAMP 预训练，显示出该框架良好的通用性和可扩展性。
我们还设计了一种基于掩码数量的课程学习策略 ，让模型从简单任务逐步过渡到复杂任务。这种由浅入深的训练方式，显著提升了模型在下游任务中的表现，也验证了难度梯度设计对推理能力构建的重要性。
MaskSearch 在多个模型和任务中都展现出良好的适应性和稳定的性能提升，如果你想深入了解 MaskSearch 的训练机制与技术细节，欢迎查看完整论文。
📚论文地址： https://arxiv.org/abs/2505.20285
💻代码库: https://github.com/Alibaba-NLP/MaskSearch
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