长时程轨迹监督如何影响终端智能体训练的可靠性与成本
Selecting Long-Horizon Trajectories for Reliable and Efficient Terminal-Agent Training
Qwen3-8B上,16K Top-75%精炼把TB v1.0成功尝试从110±2.7提到126±2.1。
- 终端智能体常模仿长教师轨迹,但应监督多少 token 仍不清楚。过短会漏掉恢复、验证和策略切换;过长训练更贵,后期历史也更杂。作者要回答更长是否总更好,以及挑选续段能否优于用完全部长轨迹。
- 把监督做成 response token 预算。先在全部短前缀上热启动(实验为 8K),再用该模型对新增续段的平均对数似然排序,只保留最高或最低的一定比例,从热启动检查点把监督延到 12K 或 16K。
- TB v1.0上,单阶段12K的Rel≥1为29±0.7,16K为26±0.8。16K Top-75%成功尝试126±2.1,高于全量110±2.7;Top-50%总时间少23.0%。v2.0与TBLite上高似然精炼同样高于对应全量16K。
- 论文无独立局限节。附录 E 写明理论界不蕴含任务成功率随 H 非单调,也不预测 persistence。实验学生为 Qwen3-8B,精炼从 8K 热启动;主评测是 Terminal-Bench v1.0 的八次尝试、四次评估。
- Evaluated models
- Qwen/Qwen3-8B
- Benchmarks
- Terminal-Bench v1.0Terminal-Bench v2.0OpenThoughts-TBLitenvidia/Nemotron-Terminal-Corpus
- Metrics
- successful attemptsRel≥ks̄+fragile taskstraining time
研究提出"监督时程"(保留用于训练的轨迹 token 数)是终端智能体可靠性与成本的关键设计轴:在 Terminal-Bench 上,12K token 时程解出的任务多于 16K(29±0.7 对 26±0.8),训练时间还少 30%。短时程导致过早终止,中等时程带来有效的错误恢复,长时程则引发过度坚持。据此提出的选择性长时程精炼先在短前缀上训练、再仅对 warm-start 模型下最可能的续写做精炼,在 16K 下将成功尝试从 110±2.7 提升到 126±2.1,八次中至少六次解出的任务从 9±0.7 提升到 14±0.6,并迁移到 Terminal-Bench v2.0 与 OpenThoughts-TBLite。
Paper analysis
What problem does this paper attempt to solve?
监督 horizon 不是越长越好;选择性长续段精炼可优于用完全部长轨迹。
终端智能体模仿学习里,教师轨迹应监督多长并不清楚,更长并不总更好。
- 场景:作者称 Codex、Claude Code 一类终端智能体直接在终端和仓库里执行命令、改代码、迭代解题。常见做法是模仿更强教师的长轨迹;后期动作依赖先前观测、修改、错误和中间结果。
- 现有做法的缺口:短 horizon 会漏掉恢复、修正、验证和策略切换。长 horizon 能看到更长的时间依赖,但训练更贵,历史也更杂。Table 1 中截止从 8K 增到 16K,时间从 21.65 h 到 50.81 h,Accuracy 从 25 到 26;12K 为 29(35.44 h)。
- 作者的问题:Q1 是更长的教师轨迹是否总更好;Q2 是有选择的长 horizon 轨迹能否比用完全部长数据更有效、也更省。
- 观察与做法:作者认为可靠性先升后饱和,行为从过早停止、到有效坚持、再到过度坚持。他们用时间监督偏差下降、有限样本估计误差上升来解释饱和,并提出 selective long-horizon refinement:先训短前缀,再只精炼暖启动模型下更可能的续段。
What related research exists?
相关工作是终端智能体训练,以及按似然挑选 SFT 数据;本文只给新增续段打分。
论文按两类工作定位,并单独列出本文的基线与基准。
终端智能体训练与数据
- 环境与监督:Gandhi 等(2026)、Cheng 等(2026)、Shrivastava 等(2026)改进环境或监督信号。引言把 Pi 等(2026)、Cheng 等(2026)、Gandhi 等(2026)、Wu 等(2026)列为训练较小终端智能体的近期工作,未展开 Wu 等的具体做法。
- Pi 等(2026):研究长上下文训练,观察到延长上下文并不总提升表现。论文指出其分析只看聚合准确率,留下更长监督如何改变可靠性的问题。作者称聚合准确率会掩盖一种变化:过了中间 horizon,更长监督很少解开新任务,而是让已能解的任务更可重复。
按似然挑选 SFT 数据
- 少而精:LIMA(Zhou 等,2023)用较小、挑过的数据集去比肩大得多的数据。
- 拟合与难度:Ren 等(2024)讨论 LLM 生成回答优于人工撰写,并主要归因于更低困惑度、更好学;Zhang 等(2025)在候选回答里选目标模型似然最高者。另一路偏好更难样本,如 Li 等(2024)的指令遵循难度。Marion 等(2023)与 Ankner 等(2024)的预训练困惑度剪枝中,最佳子集取决于参考模型和保留比例。
- Cuong 等(2026):高似然偏好并非普遍。数学推理里,高似然带来更快的早期收益,尤其是小学生模型;低似然在更大模型、更长训练下更有益。这些方法给整条例子打分,且多在单轮设置。
基线与基准
- 基线:单阶段全量监督,截止 4K、8K、12K、16K。附录 Table 10 另有两阶段全量合格轨迹,以及与 Top/Bottom 同条数的随机子集。学生为 Qwen/Qwen3-8B,轨迹来自 nvidia/Nemotron-Terminal-Corpus(DeepSeek-V3.2 生成)。
- 基准:主评测 Terminal-Bench v1.0;附录为 Terminal-Bench v2.0 与 OpenThoughts-TBLite。交互用 Terminus-2(Merrill 等,2026)。
作者把本文与整例打分分开:只对长轨迹新暴露的续段 (H1, H2] 打分,似然表示与已学短 horizon 策略的相容性,而不是轨迹的内在质量。
How does the paper address this problem?
先用短前缀热启动,再按暖启动模型对续段的似然挑选长轨迹精炼。
固定基座、轨迹和评测,只改变 token 监督 horizon;再用两阶段的 selective long-horizon refinement 挑选长续段。
交互、模仿与 horizon
- 环境:沿用 Terminus-2。模型面对单一无头终端,用 Bash 完成任务。第 t 步观测 ot,动作 at 从 πθ(·|ht) 采样,ht 是到当前观测为止的完整历史。一条轨迹含 T 个环境级动作。
- 模仿:离线行为克隆让学生复现教师在已访问历史上的动作,目标是教师动作的对数损失。SFT 在 token 序列上做;动作概率是下一个 token 概率的乘积。
- 截止:按决策步截断并不能对齐各轨迹的序列长度。监督实现为 token 预算 K,只保留序列化轨迹的前 K 个 token,并诱导决策步 horizon HK(τ)。经验部分控制 K,理论部分用诱导出的 H。实验截止为 4096、8192、12288、16384 个 response token,记为 4K、8K、12K、16K。
成功如何计数
- 重复尝试:每题八次独立尝试。si 是任务 i 的成功次数。Rel≥k 统计至少成功 k 次的任务数;s̄+ 是已解任务(Rel≥1)上的平均成功次数。脆弱任务定义为 1≤si≤2。
- 行为标签:成功轨迹若目标失败从未出现,记为 proactive;若失败出现后被诊断并恢复,记为 reactive。附录 A.4 用终端观测中的错误签名做机械分类,不推断推理。
偏差–复杂度界
- 偏差:时间监督偏差 B(H):=supπ∈ΠH⋆ LT(π)−LT(πT⋆),即只监督前 H 个决策时,前缀最优策略在全 horizon 上相对最优策略的最坏超额风险。作者假设 B(H) 随 H 非增,horizon 诱导的策略复杂度 C(H) 非减。
- 界:在 N 条独立教师轨迹、损失有界、前缀到全 horizon 的转移系数有限时,作者给出模仿风险的上界:偏差项,加上随 C(H) 与 log(2/δ) 增长、随 N 下降的估计项。作者写明该界约束模仿风险而非任务成功,并把它当作权衡的透镜。
- 诊断:对长于 16K token 的训练轨迹,偏差代理比较 horizon-H 模型与 16K 参考在全长上的对数似然差;局部难度用 w=4 的窗口平均对数似然。附录 A.3 写明这些不是定理项的直接估计。
选择性长 horizon 精炼
- 池子:只对长度至少 H2 的轨迹打分,以便看到 (H1, H2] 的完整续段。实验里 H1 为 8K,H2 为 12K 或 16K。
- 热启动:在全数据上把监督截到 H1,得到 θ1。它既是后续初始化,也是打分模型。
- 打分与保留:续段分数 si(H1,H2)=1/(H2−H1)∑t=H1+1H2log pθ1(xt(i)∣ x<t(i)),即暖启动模型对新增 token 的平均对数似然。按比例 ρ 保留最高(Top)或最低(Bot.)。附录 A.1 写明实现上打的是续段中 assistant token 的教师强制对数概率。作者把似然解释为与 H1 已学行为的相容性,不是通用质量。
- 精炼:从 θ1 继续训练,监督延到 H2。目标覆盖入选轨迹从第 1 个到第 H2 个 token,不是只训续段。未超过 8K 的轨迹不进入这一阶段。ρ 取 25%、50%、75%,约 9.8K、19.6K、29.4K 条;12K Top-50% 略少于 16K Top-50%,因为部分候选在 8K–12K 区间 token 不足而被跳过。
优化设置
- 全参数 SFT,LLaMA-Factory,基座 Qwen/Qwen3-8B。每个阶段两个 epoch。BF16,四张 NVIDIA H100,DeepSpeed ZeRO-3,每卡 batch 1、无梯度累积(全局 batch 4),AdamW,学习率 1×10−5,无 warmup 的 cosine,梯度裁剪 1.0,不做 sequence packing。
- 只使用已完成轨迹,以便把 horizon 与不完整轨迹分开。各单阶段变体来自同一轨迹集,只改截断。
What experiments did the paper conduct?
Qwen3-8B 上 12K 单阶段覆盖最高;16K Top-75% 成功尝试为 126±2.1。
实验设置
- 学生与数据:全部实验的学生是 Qwen/Qwen3-8B。轨迹来自 nvidia/Nemotron-Terminal-Corpus,由 DeepSeek-V3.2 生成。附录 A.1 写 59,407 条 ShareGPT 轨迹;Table 4 的 Full 为 59,408。
- 训练变体:单阶段截止 4K、8K、12K、16K。精炼从完整 8K 检查点再训两个 epoch,对超过 8,192 token 的候选按续段似然取 Top 或 Bot. 的 25%、50%、75%。Table 4:12K Top-50% 为 19,568 条、精炼 11.83 h;16K Top-50% 为 19,600 条、17.48 h。
- 基准与脚手架:主结果为 Terminal-Bench v1.0、Terminus-2。附录 D.4 为 Terminal-Bench v2.0 与 OpenThoughts-TBLite。论文未给出各基准题目总数。
- 协议:每题八次独立尝试。每个检查点报告四次评估的均值和 run-to-run variation。成功由基准判定;论文未写 LLM 评审模型或阈值。
- 指标:成功尝试数、Rel≥1/4/6/8、s̄+、脆弱任务(1≤si≤2),以及训练时间、proactive/reactive 计数和 episode 数。
- 对照:单阶段全量。附录 Table 10 增加两阶段全量合格轨迹,以及与 Top/Bottom 同预算的随机子集。
主结果
下表为 Terminal-Bench v1.0、Qwen3-8B、八次尝试、四次评估。单阶段据 Table 2,精炼据 Table 5。
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设定 成功尝试 Rel≥1 Rel≥6 脆弱任务 4K 单阶段 78±2.8 24±0.8 4±0.5 15±0.8 8K 单阶段 97±2.6 25±0.8 8±0.6 11±0.7 12K 单阶段 111±2.3 29±0.7 9±0.6 12±0.8 16K 单阶段 110±2.7 26±0.8 9±0.7 9±0.7 12K Top-50% 121±2.3 27±0.7 11±0.6 9±0.7 16K Top-50% 122±2.4 28±0.7 11±0.6 9±0.7 16K Top-75% 126±2.1 26±0.7 14±0.6 9±0.7 - 作者称 4K 到 12K 的提升大于评估间 variation;12K 到 16K 的成功尝试落在 variation 内。Rel≥8 从 6±0.5 降到 4±0.5,s̄+ 从 3.83±0.1 升到 4.23±0.1。作者认为此后额外监督主要把成功重新分到已能解的任务上。
- 作者称 ρ≥50% 时,Top-ρ 精炼优于同 horizon 的单阶段训练,且 16K 的 Top-75 在成功尝试和 Rel≥6 上最高。表中 16K Top-75% 的 Rel≥1 并未高于单阶段 16K。
- Table 4:含 8K 热启动后,12K Top-50% 共 33.48 h(相对单阶段 12K 少 5.5%),16K Top-50% 共 39.13 h,相对 50.81 h 少 23.0%。摘要称一半长 horizon 数据仍达到 122±2.4;Table 4 的这一半是合格长轨迹的 50%,条数约为单阶段全量的三分之一。
Horizon 与 persistence
- 测了什么:Table 3 用错误签名划分成功轨迹;Figure 2 统计成功试验的 episode。附录 C 对 36 个任务做人工分类。
- 结果:reactive 成功从 4K 的 61 到 16K 的 83;proactive 从 17 到 12K 的 29,再降到 16K 的 27,占比在 12K 为 26.13%、16K 为 24.55%。Figure 2 中成功试验平均 episode:12K 为 10.8(n=111),16K 为 12.7(n=110);reactive 子集为 12.6(n=82)对 15.1(n=83)。Table 7/9 的人工分类中,reactive 成功为 27、38、41、42,通过率(五道八次均被分类的任务)为 50%、70%、63%、80%。附录 C.1 写从 4K 的 50% 到 16K 的 80%,表中 8K 为 70%、12K 为 63%。
- 作者解读:作者认为 12K 在主动求解与纠错之间更均衡,16K 与过度坚持一致。Table 8 中 vim-terminal-task 在 8K 为 5/8、平均 13.0 个 episode,16K 为 3/8、23.1。作者把 4K 上 oom、tmux-advanced-workflow 的 2/8(更长 horizon 至多 1/8)视为抽样噪声,不解释为 horizon 效应。
跨基准与训练分解
- 跨基准:Table 11 的 TB v2.0 成功尝试为 4K 44±2.6、12K 65±2.3、16K 64±2.6,16K Top-75% 为 73±2.1。Table 12 的 OpenThoughts-TBLite 为 96±2.9、139±2.4、137±2.7,16K Top-75% 为 155±2.2。12K 到 16K,Rel≥1 从 17 到 15(v2.0)、从 36 到 32(TBLite),已解任务的平均成功次数上升。
- Table 10:两阶段使用全部合格数据时,12K 成功尝试 120±2.4(单阶段 111±2.3),16K 为 123±2.4(单阶段 110±2.7)。作者认为热启动日程本身有收益。随机子集在 12K 从 25% 到 75% 为 116±2.5 到 118±2.6,落在 variation 内;16K 从 111±2.8 到 122±2.4。固定预算下,12K-25% 的 Top、随机、Bottom 为 125±2.2、116±2.5、108±2.8;16K-50% 为 122±2.4、121±2.5、120±2.5,分离很小。
- 任务级抵消:附录 B.2 称 12K 到 16K 的聚合成功从 111 到 110,是 34 个至少被一个单阶段模型解出的任务里,11 个变好、13 个变差、10 个不变,+18 与 −19 相抵。附录 D.1:八个过滤模型的成功尝试均在 112–126。16K-B75 解出 30 题、114 次成功;16K-T75 为 26 题、126 次。作者认为高似然偏向可重复求解,低似然扩大覆盖。
其他消融与分析
- Table 1:训练时间 10.17、21.65、35.44、50.81 h;Accuracy 为 24、25、29、26,点估计与 Table 2 的 Rel≥1 相同。论文未在 Table 1 标题写明该列即 Rel≥1。
- Table 5:12K Top-25% 成功尝试 125±2.2,Rel≥1 为 26±0.7,低于单阶段 12K;Bot.-75% 的 Rel≥1 为 31±0.8,脆弱任务 14±0.8。
- 12K、ρ=50%:Top 对 Bot. 为 121±2.3 对 112±2.6 次成功,Rel≥8 为 6±0.5 对 3±0.4。作者称其他设置差距变窄或反转。
- ρ=50% 时 12K-Top 与 16K-Top 为 121±2.3 对 122±2.4,Rel≥6 均为 11±0.6;ρ=75% 时成功尝试 119±2.5 到 126±2.1,Rel≥6 从 9±0.6 到 14±0.6。
- Figure 3、Figure 5:正文称局部对数似然随轨迹下降,且 B̂(12K) 小于 B̂(8K);同 ρ 下 Top 的局部似然高于 Bottom,Top-25% 在目标 horizon 附近超过全量 12K。正文未给出图上刻度。
- 附录 D.2:fibonacci-server 全量 16K 为 4/8,T50 与 T75 为 7/8,T50 平均 episode 从 14.0 到 7.9;vim-terminal-task 全量 16K 为 3/8,T75 为 1/8,T50 为 0/8。modernize-fortran-build 在 T75 为 7/8,在 B75 为 1/8。
What are some points that can be further explored?
论文无独立局限节;附录 E 写明理论界不外推到任务成功率。
作者指出的局限与后续方向
论文没有独立的 Limitations、Discussion 或 Future Work 节,结论也未列出后续工作。附录 E「Scope of the analysis」写明分析边界:
- 不外推到任务成功:界针对教师访问历史上的模仿风险、有限策略类上的经验风险最小化器和有界损失。作者写明该界本身并不蕴含真实误差或智能体自身 rollout 下的任务成功率随 H 非单调,也不预测轨迹长度或 persistence;第 5.1 节的行为发现被当作经验结果。
- 网络训练只是近似:有限优化步、token 平均目标只近似上述经验风险最小化。对数损失要有界,需要把概率在某个 ϵ>0 处截断。
- 与 token 截止不完全对应:HK(τ) 随轨迹变化,分析却用统一的 H;跨越预算的动作会被部分监督,而 HK(τ) 忽略这一点。作者写明分析应读作延长监督的定性效应,不是 token 截断的定量模型。
- 无限策略类未展开:作者写明无限策略类须用覆盖数或对称化替换 Lemma E.7 的 union bound,本文不展开该扩展。
实验覆盖范围
- 被测学生为 Qwen/Qwen3-8B;教师轨迹由 DeepSeek-V3.2 生成,训练限于已完成轨迹(第 4.1 节、附录 A.1)。
- 单阶段截止为 4K、8K、12K、16K 个 response token。选择性精炼从 8K 检查点出发,目标为 12K 或 16K,ρ 为 25%、50%、75% 的最高或最低似然(第 7 节)。
- 主评测为 Terminal-Bench v1.0、Terminus-2,每题八次尝试,四次评估报告均值和 variation(第 4.1 节、Table 2)。附录 D.4 另有 Terminal-Bench v2.0 与 OpenThoughts-TBLite。
- 附录 Table 10 包含两阶段全量合格数据,以及与 Top/Bottom 同条数的随机子集。行为分析包括附录 A.4 的自动错误签名分类,以及附录 C 对 36 个任务的人工分类。
- 论文未报告各基准题目总数,未报告显著性检验,也未报告这 36 个任务人工分类的一致性。
Summarize the main content of the paper
中间长度的监督更均衡;高似然续段精炼能以更少数据提高可重复求解。
这项工作研究终端智能体模仿学习里,教师轨迹应保留多少 token。
- 问题:短截止会漏掉后期恢复、验证和策略切换;长截止训练更贵,后期历史也更杂。作者问更长是否总更好,以及挑选续段能否胜过用完全部。
- 做法:学生为 Qwen3-8B,数据是 DeepSeek-V3.2 生成的已完成终端轨迹。单阶段只改 response token 截止。精炼先在 8K 全量上热启动,再按新增续段的平均对数似然保留 Top 或 Bottom 的 25%–75%,把监督延到 12K 或 16K。似然被当作与短 horizon 策略的相容性。
- 单阶段:Terminal-Bench v1.0 上,Rel≥1 在 12K 为 29±0.7,在 16K 为 26±0.8;成功尝试为 111±2.3 对 110±2.7(Table 2)。作者认为过了中间点,额外监督主要提高已解任务的可重复性,而不是扩大覆盖。
- 行为:reactive 成功从 4K 的 61 增到 16K 的 83;12K 成功试验平均 10.8 个 episode,16K 为 12.7(Figure 2)。作者认为 12K 更均衡,16K 出现过度坚持。第 5.2 节写明偏差–复杂度界不解释这一行为,它是经验发现。
- 精炼与迁移:16K Top-75% 的成功尝试为 126±2.1,Rel≥6 为 14±0.6(Table 5)。16K Top-50% 为 122±2.4,总训练时间 39.13 h,比全量 50.81 h 少 23.0%(Table 4)。从 16K 单阶段到 16K Top-75%,TB v2.0 为 64±2.6 到 73±2.1,OpenThoughts-TBLite 为 137±2.7 到 155±2.2。
- 作者的结论:有效训练 horizon 在中间,用来平衡下降的时间监督偏差和上升的估计难度。对长 horizon 监督,选对轨迹比训完全部更重要;似然要和保留比例、目标 horizon 一起看,不是在所有格子上都分开 Top 与 Bottom。