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持续学习考试:评测LLM智能体长程递归自我改进与经验学习的基准 Continual Learning Exam: Benchmarking Long-Horizon RSI and Experiential Learning in LLM Agents

Haoyu Zhao, Sitian Tu, Yuxuan Huang, Huichi Zhou, Zhangyue Yin, Jiahao Huang, Jingyuan Xu, Tianmiao Shi, Jin Shi, Nianxi Zhang, Yangmiao Zhang, Zhuolang Chan, Huiyan Hu, Chenchao Sheng, Yaqing Luo, Yue Chen, Huaxiu Yao, Meng Fang, Jun Wang 📅 2026-10-25 👍 35 2026-11-11 18:30
LLM智能体 基准测试 持续学习 智能体评测 经验学习 递归自我改进

五级职业任务阶梯基准:最强智能体仅通过47.7%关卡,反馈修正中位增益5.3pp

前置知识

持续学习(Continual Learning)

指智能体在长时间跨度内通过获取、精炼和应用经验不断改进,同时保留有用既有知识的能力。经典神经网络持续学习关心灾难性遗忘(新学习覆盖旧知识),本文将其形式化为更新算子 $\mathcal{U}_n$ 用经验 $e_n$ 把学习者从 $(\theta_n, s_n)$ 更新到 $(\theta_{n+1}, s_{n+1})$,其中 $\theta$ 是模型参数、$s$ 是参数之外的持久状态(记忆、技能等)。1989年的灾难性干扰研究、2016–2017年的蒸馏/正则化/回放/架构扩展、近年的参数高效微调都可用这一算子统一描述。

CLE整篇论文的定义、能力层级与实验设计都建立在这个形式化上;不理解 $\mathcal{U}_n$ 与 $\theta/s$ 的区分,就无法理解它测的到底是什么。

智能体框架(Harness)与非参数学习

Harness是包裹骨干LLM的外层系统,负责构建模型上下文、执行动作、管理跨任务保留的记忆与技能。冻结模型参数时,学习只发生在 $s_n$ 上,即 $\mathcal{U}_n(\theta_n, s_n, e_n) = (\theta_n, s_{n+1})$:通过留存和精炼记忆、技能等非参数知识实现改进。Claude Code、Codex等产品的memory/skill机制就是典型的harness层学习——模型权重不变,但系统随使用越来越懂你的工作流。

CLE主实验冻结全部backbone参数,17个配置的性能差异全部来自harness层经验学习,这是解读实验结果的钥匙。

递归自我改进(RSI)

指保留下来的改动不仅积累任务知识,还改进了'后续改进如何产生、评估与执行'的过程本身:$s_{n+1}$ 中修订过的学习或验证程序会改变有效的 $\mathcal{U}_{n+1}$。与之对照,在线学习(时序设定)、测试时训练TTT(优化机制)、基于案例推理CBR(案例检索-改编-留存循环)都可以在固定学习程序下运作——只积累任务知识并不构成RSI。这几个概念可以组合出现在同一个智能体中。

论文标题把CLE定位为长程RSI与经验学习的基准,第2.3节专门辨析了'积累任务知识'与'改进学习过程'这两个层次,不懂RSI定义就读不懂标题。

POMDP(部分可观测马尔可夫决策过程)

序贯决策的数学模型 $\mathcal{M}_A = \langle \mathcal{X}, \mathcal{A}, \mathcal{O}, \mathcal{P}, \Omega, \mathcal{R} \rangle$:环境状态 $x_t$ 部分隐藏(CLE中评分细则与参考材料不可见),智能体通过动作 $a_t$ 与观测 $o_t$ 交互,转移核 $\mathcal{P}$ 与观测核 $\Omega$ 描述演化,奖励函数 $\mathcal{R}$ 给出标量信号。CLE中提交动作的奖励就是评审判定 $v_t \in \{0,1\}$,其他动作奖励为0,评测目标是最大化期望累计奖励 $J(\theta,h) = \mathbb{E}[\sum_{t=0}^{T-1} r_{t+1}]$,即期望通关数。

论文第3.3节用POMDP严格定义了CLE的评测协议与目标函数,这是理解'完成率为什么就等于总回报'的基础。

Rubric评分与LLM评审智能体

Rubric是把'什么算做对了'拆解成大量可独立判定checklist条目的人工评分细则,每条指定明确的预期结果与验证所需证据。CLE用带工具的多轮评审智能体在隔离Docker容器中,从提交物与权威应用状态快照中提取证据、逐条核验,全部条目通过才算过关;评审者只做证据核查而非自己解题生成参考答案,条目级与人类评审一致率达96.86%。

CLE结论的可信度完全建立在'人工细则+证据核查'的评分体系上,这是它与自由发挥式LLM裁判基准的本质区别。

研究动机

现有智能体评测几乎都只度量'单任务表现'而非'通过积累经验获得的改进'。通用能力基准(如GAIA)把任务独立呈现、独立打分,分数反映的是解题能力;记忆类基准(如LoCoMo)只测对历史交互的检索与问答,不检验记住的信息是否转化为后续任务执行力的提升;面向自动化助理的WildClawBench、ClawMark等基准虽有持久状态和长工具链轨迹,但持久状态本身不构成经验复用的压力——智能体完全可以每个任务都从零开始。真实职业工作恰恰相反:一位CPU验证工程师周一分析过上游RISC-V核心的bug修复清单,周三做安全签核时理应直接复用周一的结论和踩过的坑。论文要回答的具体问题是:当前最强的LLM智能体(GPT-5.6系列、Claude Opus 5、Gemini 3.7、DeepSeek V4 Pro等)在模型参数完全冻结、只靠harness保留经验的条件下,能否在跨越多关的真实职业任务流中,把前面积累的知识、教训、用户偏好迁移到后面的工作中?现有任何一个基准都无法直接测量这一点。

本文的目标是本文的目标是构建一个能直接测量'经验驱动改进'的大规模基准CLE(Continual Learning Exam),由50多位行业专家(各学科博士研究员、软硬件工程师、会计师、金融与运营分析师等)参与建设。具体包括四个方面:一是内容覆盖真实职业场景——120个人工撰写并人工验证的任务,覆盖12个职业领域的89个角色,每个任务组织成五级阶梯,共600个关卡;二是环境足够真实——配套23,981个真实输入文件(含77种扩展名,保留重复记录、矛盾信息等真实噪声)、19个暴露1,024个API的有状态模拟应用,且同一任务阶梯内共享应用数据库,前面关卡造成的记录变更在后面关卡仍然可见;三是评判可审计——16,125条人工撰写的评分细则(平均每关26.9条、每任务134.4条),由评审智能体逐条做证据核查;四是协议可配置——每关提交预算K=1(无反馈单次提交)与K=2(首次失败返回诊断反馈并允许修改重交一次)两个对照设置,量化'反馈+修正'的收益,并把'通关数'直接作为衡量持续学习能力的标量指标。

与已有工作不同的是,独特切入角度有三点。第一,形式化上的统一:论文用一个更新算子把参数化学习(SFT/RL更新 $\theta_n$)与非参数化学习(harness更新 $s_n$)纳入同一框架 $(\theta_{n+1}, s_{n+1}) = \mathcal{U}_n(\theta_n, s_n, e_n)$;CLE主实验冻结 $\theta$、只演化 $s$,从而精确隔离'harness层经验学习'——这正是Claude Code、Codex等产品中memory/skill工作流真正在做的部分。第二,结构上的强制复用:五级阶梯不是五个独立任务,而是通过五类可迁移知识(工具与技能、数据依赖、策略、用户上下文、领域知识)显式缝合,且门控解锁——不过当前关就进不了下一关,依赖还可跨越相邻层级,使经验复用成为通关的必要条件而非可选项。第三,理论上提出T1–T5五层能力层级(受规则引导→自主决策→跨领域→自主研究→自主选题),把CLE定位在T1–T2评测基础之上,并严格区分了'积累任务知识'与RSI意义上的'改进学习过程本身'($s_{n+1}$ 改变有效的 $\mathcal{U}_{n+1}$),这是其他经验类基准(SkillFlow、MemoryArena、StuLife等)都没有给出的概念坐标系。

核心方法

直觉上,CLE像一场游戏化的职业考试:每个任务是一个职业角色的一段真实工作,五个关卡是从易到难的五份作业,后一份作业必须用到前面积累的信息、产出和教训,不过关不解锁下一关。技术路线上,论文把它建模为POMDP $\mathcal{M}_A = \langle \mathcal{X}, \mathcal{A}, \mathcal{O}, \mathcal{P}, \Omega, \mathcal{R} \rangle$:被测智能体(backbone LLM + harness)通过统一的benchmark API读取任务与输入文件、调用19个有状态mock应用、提交交付物;提交动作触发评审智能体在隔离Docker容器中对照16,125条人工细则核验提交物与环境状态快照,返回判定 $v_t \in \{0,1\}$;通过关卡的提交给奖励1,其他动作奖励0。评测目标 $J(\theta,h)=\mathbb{E}[\sum_{t=0}^{T-1} r_{t+1}]$ 就是期望通关总数,完成率=通过关卡数/600。整个评测是120个阶梯按固定顺序的串行流,模型参数冻结,harness的持久状态(记忆、技能等)跨任务保留;harness通过更新算子用交互经验 $e_t=(a_t, o_{t+1}, r_{t+1})$ 更新自身状态。block形式 $B=(j,k,m)$ 还支持从任意关卡开始的定制评测(人工准备前序产物),使基准可用于片段化评估、重复训练等多种用途。

核心创新是与已有基准在'测什么'上的本质区别。已有基准:GAIA等测孤立解题,LoCoMo等测记忆检索问答,WildClawBench等测有状态执行——经验复用都不是通关的必要条件。CLE的关键设计是'门控阶梯+跨级依赖':不过 $L_\ell$ 就进不了 $L_{\ell+1}$,而后面关卡的交付物往往直接依赖前面(甚至非相邻)关卡的产出。以Ibex RISC-V核心维护任务为例:L3回补丁要复用L1得出的'哪个修复缺少旧核心所需信号'的结论并加以适配,还要重跑L2的全部测试用例;L5客户勘误要在更老的核心上重跑L2与L4的测试。第二个创新是把'学习'本身做成可配置协议:K=1与K=2两组完整运行,把'诊断反馈+一次重交'的增益变成干净的对照指标(17个配置中位+5.33pp);且反馈只暴露细则类别、隐藏具体条目与参考答案,逼智能体自己调查修正。第三个创新是冻结 $\theta$、只更新 $s$:分数差异全部归因于harness保留与复用经验的能力而非微调。第四是数据与判卷的对抗性设计:评审智能体按人工细则做证据核查而非独立解题生成答案,评测文件对被测者完全不可见,从机制上杜绝泄漏。

方法步骤详情

方法流程分四步。第一步,任务生产与双重质检:领域专家从自己的职业工作出发起草五级任务,定义角色、上下文、真实输入文件、交付物与每关的checklist细则;评审智能体依据人工多轮迭代的review skill做自动审查——检查格式合规、输入文件真实性、答案泄漏、细则可验证性、持续学习设计五项,还会切换成actor身份用与被测者相同的接口端到端真实跑一遍任务,验证任务确实非平凡且难度递进,并给出Strong Accept/Accept/Borderline/Major Revision/Reject五档会议式意见;达到Accept以上的任务再交由两位随机抽取的人类评审独立复审,双双接受才收录,任一环节拒绝都退回作者修改,最终120个任务全部通过这道双重闸门。第二步,环境初始化:每个任务加载指定的workspace文件和19个有状态应用(1,024个API)的独立数据库;全量评测按固定顺序串行执行120个阶梯,跨任务保留harness状态。第三步,智能体执行:被测配置(4个harness × 11个backbone,共17个组合)每关最多K次提交(K=1或2);K=2下首次失败返回只含细则类别的诊断反馈,具体条目与参考答案隐藏;通过则解锁下一关并重置提交预算,预算耗尽则该block剩余关卡计为失败。第四步,评分与统计:评审智能体(以DeepSeek V4 Flash实例化)在隔离容器中对每条细则提取证据并判定,全部通过才算过关;报告总完成率、分级通过率 $L_1$ 至 $L_5$($L_k$ 为前k级全部通过的任务占比),以及token数、活跃时长、美元成本三轴资源消耗。

技术新颖性

技术新颖性体现在四个层面。形式化层面:用统一的更新算子 $(\theta_{n+1}, s_{n+1}) = \mathcal{U}_n(\theta_n, s_n, e_n)$ 贯穿1989年灾难性干扰、1990年代终身学习、2016–2017年蒸馏/正则/回放/扩容、参数高效微调,直到LLM智能体的记忆/反思/技能复用,并分别给出神经网络与LLM智能体两个版本的持续学习定义,这种统一视角在基准论文中少见。理论层面:提出T1–T5累积能力层级——按学习决策自主性、跨域适应、研究设计、问题选择递进划分,并指出当前Claude Cowork、Codex类产品处于T1(规则引导的学习工作流)、正在显现T2(自主决定学什么、何时学)特征,为领域进展提供了可度量的坐标系。机制层面:辨析了在线学习(时序设定)、TTT(优化机制)、CBR(案例复用循环)与RSI(改进学习过程),明确'固定学习程序下积累知识≠RSI',为标题中的长程RSI给出可操作的定义边界。工程层面:block形式化 $B=(j,k,m)$ 支持从任意关卡起评;评审智能体与被测者物理隔离、每次评分别的Docker容器、统一API凭据与请求日志支撑复现与审计——这套可审计的agentic grading基础设施本身也是贡献;数据侧的'专家起草→智能体评审→双重人类评审'流水线(含评审智能体以actor身份真实跑任务)则保证了600个关卡的质量与难度梯度。

Laddered Task Progression in CLE
Figure 2: Laddered Task Progression in CLE
Continual Learning Capability Tiers
Figure 3: Continual Learning Capability Tiers
Overview of CLE
Figure 4: Overview of CLE
A Five-Level Task Example: Ibex RISC-V Core Maintenance and Verification
Figure 5: A Five-Level Task Example: Ibex RISC-V Core Maintenance and Verification
Agent–Environment Interaction in CLE
Figure 6: Agent–Environment Interaction in CLE
Data Construction Pipeline
Figure 7: Data Construction Pipeline

实验结果

核心发现可按四条线梳理。总体难度:17个配置中最佳为Claude Code/Opus 5,Trial 1完成率42.17%、Trial 2达47.67%——即便有诊断反馈和一次重交,最强的系统也只通过不到一半关卡;它在Trial 2中于28/120个任务(23.33%)完成全部五级;GPT-5.6-Sol与GPT-5.6-Terra在Codex下均为33.17%。反馈收益:17个配置中16个在Trial 2提升,中位增益+5.33pp;最大的是Claude Code/Sonnet 5(+13.17pp,全过任务从8个增至23个),唯一的负增益是OpenClaw/DeepSeek V4 Pro(−1.33pp);且Trial 1成绩与Trial 2增益并不同向——Opus 5虽然基数最高却只+5.50pp。层级衰减:中位配置Trial 2的 $L_1$ 累计通过率62.50%,到 $L_5$ 只剩8.33%,说明需要长期积累的后期关卡远比第一关难;两个Qwen3.8-Max配置L1–L3有提升但L4–L5纹丝不动,说明反馈修正的收益未必延伸到依赖前期经验的关卡。harness与成本:在6个共享backbone上Hermes-Agent全面优于OpenClaw,平均优势从Trial 1的+9.56pp扩大到Trial 2的+11.42pp(28.17% vs 16.75%);Codex下Terra以$83.16/20.20小时达到与Sol($210.83/28.20小时)相同的33.17%,但Sol全过21个任务、Terra只有15个——相同完成率掩盖了完整任务数的差异;Hermes/Hy3在成本前沿(27.33%仅$16.18)却不在时间前沿(80.30小时)。评分可信度方面,评审智能体与人工裁定标签在细则条目级一致率达96.86%。

Main results on CLE
Table 1: Main results on CLE
Comparison of agent benchmarks
Table 2: Comparison of agent benchmarks
Summary of learning settings, update and experience-reuse mechanisms, and self-improvement frameworks (Appendix B)
Table 3: Summary of learning settings, update and experience-reuse mechanisms, and self-improvement frameworks (Appendix B)
Evaluator–human agreement on validation sample (Appendix D)
Table 4: Evaluator–human agreement on validation sample (Appendix D)
Completion Rates and Feedback Gains
Figure 9: Completion Rates and Feedback Gains
Completion versus Cost and Runtime
Figure 10: Completion versus Cost and Runtime
查看结构化数据
任务指标本文基线提升
全部600关卡通过(整体完成率,Trial 2) 完成率 Compl. % 47.67%(最佳配置 Claude Code / Opus 5) 同配置 Trial 1(无反馈、单次提交):42.17%;其余配置最高 40.17%(Claude Code / Sonnet 5) 相对自身 Trial 1 +5.50pp;但距饱和仍差 52.33pp,基准远未解决
诊断反馈+一次重交的增益(17个配置) 完成率增量(百分点 pp) 中位 +5.33pp,16/17 配置提升 Trial 1(K=1,无诊断反馈) 最大 +13.17pp(Claude Code/Sonnet 5);最小 −1.33pp(OpenClaw/DeepSeek V4 Pro,唯一负增益)
全任务通关(五级全过) 完整任务数 / 120 28 / 120(23.33%,Claude Code/Opus 5,Trial 2) Trial 1 同配置:24 / 120(20.00%);中位配置 Trial 2 的 L5 通过率仅 8.33% Trial 2 中位数配置的 L5 仍不足一成,长期积累式通关是最大瓶颈
harness 对比(6个共享backbone) 平均完成率 Hermes-Agent:Trial 2 平均 28.17% OpenClaw:Trial 2 平均 16.75% 优势从 Trial 1 的 +9.56pp 扩大到 Trial 2 的 +11.42pp,harness 层经验管理差异被显著放大
成本效率(Trial 2) 完成率 / 美元成本 Codex / GPT-5.6-Terra:33.17% 完成率仅 $83.16(20.20h) Codex / GPT-5.6-Sol:33.17% 完成率需 $210.83(28.20h) 同等完成率成本降约60%,但 Sol 全过 21 个任务 vs Terra 15 个,需同时看完整任务数
自动评分可信度 rubric条目级一致率 96.86%(评审智能体,DeepSeek V4 Flash 实例化) 验证样本上的人工裁定标签 支撑大规模自动评分的可信度,使600关卡×17配置的评测在工程上可行

局限与改进

作者明确承认的限制:一是Trial 1与Trial 2的对比把'诊断反馈'和'额外提交机会'两个因素捆绑在一起,无法分离各自的贡献;要归因'跨任务知识保留',需要另一个匹配对比——每个任务开始前把harness重置到初始知识状态、其他条件不变,论文只提出了这一实验设计而未执行。二是各配置的资源总量随到达关卡数和重交次数变化,跨配置的成本/时长比较需要谨慎解读。三是个别配置的异常表现(OpenClaw/GLM 5.3在Trial 1的L3至L5完成率全部为0)暗示执行稳定性问题,论文未展开分析。我自己的观察:第一,all-or-nothing判分(平均每关26.9条细则全过才算赢)会把'99%正确'的工作判为零分,完成率可能系统性低估智能体的真实能力;第二,评审智能体只用DeepSeek V4 Flash单一实例,评分偏置与该模型的能力上限绑定;第三,固定任务顺序加跨任务保留harness状态,无法排除顺序效应与前序任务记忆对后续任务的干扰(无论好坏);第四,只评冻结模型的非参数学习,把SFT/RL这条最强的持续学习路径排除在主实验之外;第五,语言分布不均衡(508个英文关卡 vs 92个中文关卡),跨语言结论受限;第六,每个领域仅7–13个任务,领域级统计功效有限。

独立分析的弱点

弱点一:反馈信号太粗。K=2的失败反馈只暴露'相关的细则类别',隐藏具体条目与参考答案,这让'从反馈内容学习'与'单纯多试一次'难以区分——改进方向是增设消融组:无反馈但允许多次提交、有反馈但单次提交、完整K=2,分别量化反馈信息量与重试机会的贡献。弱点二:通关判定的零一性。一个任务平均134.4条细则,任何一条不满足即整关失败,例如OpenClaw/GLM 5.3在Trial 1的L3–L5完成率全为0,很可能是单条细则反复卡死所致——改进方向是同时报告部分得分与'未过条目分布',把失败模式定位到具体能力缺口。弱点三:评测智能体单一化,改进方向是用多模型评审集成、公开人机分歧样本并做校准。弱点四:经验复用无法归因——CLE明知每级依赖哪类可迁移知识,却未报告智能体是否真的检索并使用了前级信息;改进方向是要求harness暴露记忆检索日志,或做干预实验(故意破坏前级产物,观察后级是否崩溃)来检验依赖是否被真实利用。弱点五:harness状态跨任务保留可能带来'污染'(把任务A的错误记忆带入任务B),OpenClaw/DeepSeek V4 Pro的负增益(−1.33pp)可能正是有害记忆的信号;改进方向是加入记忆来源追踪与重置对照实验,区分'有用经验'与'记忆噪声'。

未来方向

作者提出的方向:其一,CLE数据可用于post-train LLM以增强持续学习能力(摘要明确指出),即把600个关卡的通过/失败轨迹转化为训练信号;其二,沿T1–T5能力层级扩展评测——当前智能体系统(Claude Cowork、Codex的memory/skill工作流)只到T1(规则引导)、显现T2(自主决定学什么)雏形,T3跨域适应、T4自主研究设计、T5自主选题尚无对应评测;其三,执行'任务前重置harness状态'的匹配对比,把跨任务知识保留的贡献从反馈修正中分离出来。基于本文成果可延伸的方向:把RSI操作化——测量 $s_{n+1}$ 中保留的程序性改动是否真实改变了后续更新算子的有效性,例如比较'保留自我修订的review程序'与'固定程序'的学习曲线斜率;构建跨领域迁移版本(对应T3),检验在一个职业领域积累的策略能否迁移到全新领域;利用五类可迁移知识的标注做归因分析,回答'哪类经验最容易被智能体复用、哪类最难';把成本-完成率-时长三轴Pareto前沿(Figure 10)发展成选型工具,帮助用户在预算与时间约束下选择配置;以及探索关卡级部分得分与课程化训练(用低级关卡数据先训、再攻高级关卡)。

复现评估

开源情况良好:主页(haoyu-zhao.github.io/CLE)、HuggingFace数据集(Continual-Learning-Exam)与GitHub仓库(haoyu-zhao/Continual-Learning-Exam)均已公开,120个任务、23,981个输入文件、19个有状态应用(1,024个API)与16,125条细则全部随基准发布;论文给出了block评测形式、K=1/K=2协议与统一benchmark API的完整描述。算力门槛:一次完整Trial 1运行消耗约130M–470M token、16–65小时、$8–$411,最便宜的完整配置(OpenClaw/Hy3,$10.27、20.40小时)对个人或小团队可承受;但Claude Code与Codex依赖官方订阅,评审智能体需另行部署DeepSeek V4 Flash。复现难度中等偏上:需要自建harness对接API、管理每个任务的应用数据库初始化、串行执行全量120个阶梯(数天量级的挂机时间);主要不确定性在于论文未报告随机种子与多次运行的方差,评审智能体采样带来的评分波动需要自行估计;50+专家的任务生产流程无法完全复刻,但这只影响再造基准、不影响使用基准。总体判断:有智能体基础设施的团队复现单配置评测可行,做二次研究(如post-training)则需要相当算力投入。

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