下面的定义取自腾讯混元与浙江大学等的综述 Diving into Reliable Self-Evolving Agents (Wang et al., 2026) 的 §2.1–§2.3.
1. 自演化与 Agent 状态
1.1. 自演化: 执行中产生的信息被用来改东西
一个 Agent 叫自演化 (self-evolving), 要满足一个条件: 执行过程中产生的信息被回送进系统, 并且改动了当前输出, 或者改动了一个会影响之后行为或之后更新的可保留组件.
判据落在执行中收集的信息是否引出了进一步改动, 与执行步数无关. 单个任务内若只产出答案, 状态没有发生自演化. Agent 需要用反馈、评估或搜索修改、替换或挑选候选输出. 跨任务时, 保存轨迹只是写入动作; 保存的内容继续影响之后的行为或更新, 才形成可保留改动.
这里有两个目标要分开. 演化目标 (evolution target) 回答「这次改了什么」: 输出, 模型, 脚手架, 改进器或评判标准. 外部目标 (external target) 回答「拿什么判断改得更好」: 测量的结果, 基线, 评估时长, 约束条件, 以及对齐的资源预算. 被评估的这次改动不能修改外部目标的语义.
于是一个自演化事件和一个改进主张也要分开. 前者只陈述「发生了改动」. 后者陈述「在外部目标下, 某个被测的方面比改动前好」. 内部分数变高不足以支撑后者, 因为循环本身可能影响了候选改动, 证据, 或者保留规则.
1.2. 四个可保留组件
第 轮的可保留状态写成
是可训练的模型或策略状态, 也就是神经网络参数.
是脚手架 (scaffold): 模型外面那层可保留的非参数运行结构, 包括提示, 工具, 记忆, 工作流, 多 Agent 拓扑, 以及塑造执行过程和留存证据的运行时控制 (harness). Ren 等人的综述 (arXiv:2607.13104) 把脚手架拆成四个分量: 结构化提示 , 记忆及检索策略 , 工具集及调用接口 , 控制逻辑 , 即 . 第 3 部分按综述 §5 的五层展开: 提示与程序, 架构与工作流, 技能, 记忆, 运行时 harness; 3.1 的第 1.2 节给出五层和四个分量的对应.
是改进器 (improver): 负责提出, 选择, 提交或回滚候选改动的那套机制. 它可以解读经验, 分配搜索资源, 做选择决定, 但不定义用来评判候选的标准.
是内部评判标准 (criterion): 用来评判行为和候选状态的目标, 奖励, 评测协议, 比较规则和约束.
当前任务的输出 是临时的, 不在可保留状态里. 做分类时把它加进来, 演化目标一共五个, 按深度从浅到深排: 输出 , 模型 , 脚手架 , 改进器 , 评判标准 .
1.3. 一个对象归哪个组件
运行结构里的对象默认归 . 如果它的实际作用是产生之后的改动, 就归 . 如果它的实际作用是定义之后的评判, 就归 .
还有几条具体约定. 可学习的路由器或评估器参数记在 . 非参数的工作流和记忆机制记在 . 支配后续评判的 rubric 或评测协议记在 . 数据和经验不单独占一个坐标, 它们改动了哪个组件, 就按那个组件归类.
同一类东西会因为作用不同落在不同组件. 以提示为例: 让模型做任务的系统提示是 里的 ; 专门用来生成下一版任务提示的「变异提示」, 作用是产生之后的改动, 归 ; 给判官模型的打分 rubric, 作用是定义之后的评判, 归 . 三者都是一段文本, 归类看的是它在循环里干什么.
记忆有一层细分. 执行过程中可以直接写入的记忆内容和索引记作 , 它是 的一部分. 记忆的写入策略和 schema 由外层循环控制.
2. 一轮自演化: 执行, 提出, 选择, 审计
2.1. 执行
第 轮, Agent 在资源预算 下, 用状态 执行任务 , 得到轨迹 , 输出 和一份临时的经验摘要 :
如果这一轮只修改了 或它的轨迹, 可保留状态没变, 这一轮就是 L0.
执行中也可能直接写入运行时记忆 , 写完后的可保留状态记作 . 没写的话 . 这种直接写入要算 L2, 前提是写进去的内容一直有效, 并且改变了之后某个独立任务上的行为. 经验摘要 同理: 只有存进运行时记忆, 或者被一次通过审计的改动用上, 它才会影响后面的轮次. 如果运行时记忆的写入是这一轮唯一的保留改动, 这一轮可以不做外层更新, 直接 .
2.2. 提出与选择
需要外层更新时, 在同一预算下, 当前改进器 根据 , 经验摘要 和演化历史 提出一组候选; 当前评判标准 提供内部选择规则:
里的每个候选都可以改动可保留组件的任意子集. 演化历史 由更新边界之外的部分维护. 选出来的 只是临时的: 内部选择决定哪个候选进入审计, 不决定它能不能被采纳.
这一步把 和 的分工写清楚了. 出现在 的下标里, 负责「提什么」; 出现在 的下标里, 负责「按什么规则挑」. 一个系统如果改的是提候选的方式, 动的是 ; 如果改的是挑候选的规则, 动的是 .
2.3. 外部审计
外部评估用 Agent 状态之外的证据源 和验收策略 :
证据源 以改动前的状态 为基线, 对候选 产出外部证据 . 验收策略 把证据映射成三种决定之一: 采纳, 拒绝, 或者上交给人.
三种结果的后续不同. 采纳后, 候选成为下一轮的可保留状态. 上交的情况要等授权的审核人批准, 才算采纳. 拒绝可能触发回滚, 回滚后剩下的状态进入下一轮执行, 这一轮循环到此闭合.
采纳只表示证据满足了事先声明的审计要求, 不表示系统在每个方面都变好了. 反过来, 没有外部审计时, 状态转移仍然算自演化, 只是没有独立证据支撑改进主张.
3. 深度阶梯 L0–L4 与 RSI
3.1. 五个层级
先定义一个记号. 两个版本在实际起作用的, 与决策相关的语义上等价, 记作 ; 不等价记作 . 这里的「不等价」要求语义变化真的影响了某个与决策相关的输出, 更新或评判. 把一个变量重命名, 或者存了一份从不被读取的副本, 都还是 .
| 层级 | 最深的演化目标 | 保持条件 | 典型失败 |
|---|---|---|---|
| L0 Output | 当前输出或任务内轨迹 | 任务内有效, 可保留状态跨任务不变 | 自我确认 |
| L1 Model | 可训练的模型或策略状态 | 保留下来, 影响之后的任务执行 | 模型坍塌 |
| L2 Scaffold | 脚手架 | 保留下来, 影响之后的执行或留存的证据 | 脚手架过拟合 |
| L3 Improver | 改进器 | 保留下来, 改变之后候选如何被提出, 选择, 提交或回滚 | 指标捕获 |
| L4 Criterion | 评判标准 | 激活后支配之后的评判 | 准则漂移 |
L1 到 L4 的边界条件, 按「这一层变了, 更深的层没变」来写:
每一行只约束更深的组件, 不约束更浅的. L2 的一次改动可以同时改 ; L3 可以同时改 和 ; L4 对 , , 都没有约束, 因为 是最深的组件.
五种典型失败各自对应这一层被改坏的方式. L0 的自我确认: 模型用自己的判断检查自己的输出, 错误被当成正确保留下来. L1 的模型坍塌: 在自己生成的数据上反复训练, 分布尾部变窄. L2 的脚手架过拟合: 提示, 技能或工作流贴合了用来挑选它的那几个任务或那个判官, 换任务就失效. L3 的指标捕获: 改进器学会了产出内部指标高分的后代, 后代的真实质量没有同步提高. L4 的准则漂移: 评判标准本身被改, 分数上涨可能只是标准变了.
3.2. 归类规则
按被改的对象归类, 不按产生改动的算法归类. 反思, 训练, 搜索, 强化学习, 进化算法都可以出现在好几个层级. 只是在运行时用到某个对象, 或者把它存下来, 都不构成改写.
一次转移改了好几个目标, 按其中最深的那个, 并且它的语义变化要真的起作用. 现有证据不足以确认这个作用时, 归类记为「有条件」.
保留下来的数据, 按它实际改变了哪个最深组件的后续行为来归类.
如果一个系统实际完成的转移低于 L4, 但它生成或使用了和评判标准有关的产物, 却没有改变实际生效的评判语义, 称它 L4-facing.
层级描述改动对象的控制深度. 时间先后、能力大小、实现复杂度和可靠性需要另外记录. 往上走一级, 最深的演化目标以及审计形式与时长随之变化; 证据强度没有随编号自动增加. 一个 L1 更新拿到的新鲜执行结果, 可能比一个 L0 修改所用的未校准自评更有信息量.
3.3. 怎么判断是不是 L3
L3 最容易被误判, 综述给了一个操作性的测试. 先忽略这一轮产出的答案, 算法或任务求解器. 再问: 因为这一轮保留下来的东西, 下一轮提出, 选择, 提交或回滚改动的方式会不会不同?
如果下一轮仍由同一套更新程序控制这些动作, 就按实际被改的保留目标归类: 改了模型状态是 L1, 装上了新的运行结构是 L2, 可保留状态没变是 L0. 可保留状态之外的独立产物, 本身不构成 L3 转移.
自指 (self-reference) 指的是一种功能关系, 不是系统的名字. 递归调用自己, 或者编辑自己的源代码, 都不足以说明存在自指. 只有当前改进器参与修改了自己的后继, 并且保留下来的修改影响了之后的更新轮次, 才算. 需要的证据是: 之后的更新方式发生了保留下来的因果变化.
RSI:按这套结构定义, 递归自改进 (recursive self-improvement, RSI) 从 L3 开始: 一次保留下来的改动触及了改进器. RSI 在 L4 扩展到评判标准. 这个边界本身不意味着系统在变好, 也不意味着改进在加速.
L3 的条件可以和一种常见的写法对上. 用 表示系统, 表示改进器, 一次改进是 . 单轮改进允许 在 外面, 比如训练脚本, 冻结的教师模型, 或者按合并按钮的人. 递归要求改完的系统里还带着改进器 , 并且 能再作用一次:
对应「改进器在可保留状态里」. 有定义, 并且 和 的行为不同, 对应 L3 的「保留下来的改动改变了之后的更新方式」. 如果 , 改进器只是被带着走, 深度仍按被改的组件算.
这个写法里的 和第 1.2 节的 是同一个东西, 就是 . 用第 3.1 节的记号重写, L3 要求 , 而且 是在 参与下产生的. 后一半就是第 3.3 节说的自指.
和相邻概念的边界:术语约定. 本库用「自演化」指 L0–L4 的任何改动, 用「RSI」只指 L3 和 L4. 「改进」只在改进主张有外部审计支持时使用.
Test-Time Training (TTT) 在推理时针对当前查询更新 . 按第 3.2 节的规则推下来: 如果查询结束后参数恢复原状, 可保留状态跨任务不变, 这次改动是任务内的, 落在 L0; 如果更新后的参数保留下来并影响之后的独立任务, 落在 L1. 综述没有单独讨论 TTT, 这个归类是按它的保持条件推出来的.
持续学习 (continual learning) 研究的是顺序学新任务时旧能力会不会掉. 在这套阶梯里, 它对应 L1 审计中的保持和干扰测试. 一个 L1 系统如果发生灾难性遗忘, 之后的改动建立在已经丢掉部分能力的模型上.
产物 (artifact) 指 Agent 状态之外的输出, 比如搜出来的算法, kernel 或论文. 产物变好不等于 Agent 演化了. 产物被装进 (比如编进工具集 ) 才是 L2; 被用来训练 并保留下来, 才是 L1.
4. 用归类规则走一遍代表系统
4.1. L0: Self-Refine 与 AREX
下面每个系统都按同一个顺序问: 这一轮保留下来的是什么; 它影响的是之后的执行, 之后的更新, 还是之后的评判; 外层哪些部分固定不变. 归类和事实依据都来自综述对这些系统的描述.
先看 L0. Self-Refine 让模型对自己当前的回答给出反馈, 再按反馈改写回答. 改写只作用于这个任务的输出, 下一个独立任务开始时模型, 提示和流程都和原来一样. 可保留状态 没变, 是 L0.
AREX 更容易误判. 它逐条检查当前答案满足了哪些约束, 对还没解决的论断发起有针对性的追加研究. 它的外层循环, 置信度阈值, 工具和更新规则都固定, 这个循环修改的是当前答案和任务内的研究状态. 系统里另外训练过一个压缩工具, 但那是流水线组件, 不是这个循环产出的保留改动, 所以不会把深度抬到 L0 以上. 论文把这个循环称为 recursive self-improvement, 用法比 L3 的定义宽: 按定义, 它只到 L0.
这两个例子说明一件事: 任务内迭代再多轮, 只要可保留状态没变, 就是 L0. 论文用了什么名字不影响归类.
L1: Self-Rewarding 与 RLCER:Self-Rewarding Language Models 让正在演化的模型自己当判官, 给自己的回答打分, 构造偏好对, 再做迭代对齐训练. 判官就是被训练的模型本身, 它的打分能力随权重一起变. 按第 1.3 节的约定, 可学习的评估器参数记在 , 这一轮保留下来的改动在 , 外层训练流程固定, 是 L1.
RLCER 让同一个模型既当推理者, 又当 rubric 的制定者. 训练流程固定, 验证器冻结, 它在更新模型参数的同时生成针对具体任务的评分规则. 关键在这些规则有没有被保留下来, 并支配之后的评判. 如果没有, 实际完成的转移是 L1, 评分规则只起反馈作用, 按第 3.2 节称为 L4-facing; 如果规则被保留并支配之后的评判, 最深的改动就到了 L4.
RLCER 未修改「怎样提出候选」这条改进规则, 因此不属于 L3. 它生成的产物服务于评判: 产物只用于训练参数时落在 L1; 产物被保留并改变后续评判语义时直接进入 L4. 这条路径不经过 L3.
L2 与 L3 的分界: Promptbreeder:Promptbreeder 同时进化两类提示: 任务提示, 以及控制之后如何变异任务提示的变异提示. 两类改动深度不同. 保留下来的任务提示影响之后的任务执行, 是 L2. 保留下来的变异提示改变了之后提出任务提示候选的方式, 动的是 , 是 L3.
同一个系统在同一轮里可以同时产生 L2 和 L3 的改动, 按第 3.2 节取最深的. 这也是第 1.3 节那条约定的具体例子: 都是提示, 作用不同, 归到不同组件.
L3: STOP, Gödel Machine, DGM:STOP (Self-Taught Optimizer) 把一个种子改进器当作输入程序交给它自己去改进, 再用改进后的脚手架改进器去做之后的程序生成. 语言模型, 效用函数和外层的自我应用流程固定. 改动落在「怎么生成改进」这一层, 是 L3.
Gödel Machine 在固定的公理和固定的效用函数下搜索对自身的改写, 只有在证明「这个改写的期望效用高于继续搜索」之后才执行它. 证明搜索器本身也是可改写程序的一部分, 所以机器既能改任务策略, 也能改寻找和认证之后改动的那个过程. 这正是 L3 的逻辑: 改进器在可保留状态里, 并且可以被它自己改. 它的保证是有条件的: 公理漏了相关事实, 或者效用函数没写对目标, 形式结果就推不出部署中的收益; 证明系统在预算内找不到证明时, 它什么也不改. 安装规则绑定在一个固定的标准上, 所以它是 L3, 不是 L4.
Darwin Gödel Machine (DGM) 从一个档案库里挑一个父 Agent. 父 Agent 读自己的基准测试日志, 提出一个功能改动, 编辑自己的代码. 新 Agent 先在编程基准上评测, 再进入档案库, 之后它也可以当父 Agent 产生新 Agent. 保留下来的代码改变的是之后的自我修改, 不只是某个任务的输出, 所以是 L3. 档案管理, 父代选择公式, 基础模型, 以及 SWE-bench, Polyglot 这些基准都固定. 因此它报告的证据只支持一个限定在这些基准, 这些预算, 这些选择规则下的主张, 不支持测试领域和评估时长之外的改进主张.
Huxley–Gödel Machine 在 DGM 的基础上改了挑选规则: 不只看当前编程得分, 还看一个谱系里多个后代的总体表现, 用来估计这条谱系之后产出高分后代的能力. 这能保住当前得分一般但后劲好的父代. 这个估计和候选选择共用同样的固定基准和搜索预算, 所以它是内部选择信号, 不是外部审计证据.
不构成 L3: AlphaEvolve:AlphaEvolve 保留的是由任务专用评估器选出的算法和基础设施产物, 它的外层搜索程序保持固定. 产物可以用可执行或形式化的证据检查, 但这些证据回答的是「这个产物好不好」, 不是「改进器有没有变好」. 按第 3.3 节的测试, 忽略产物以后, 下一轮提出和选择候选的方式没变, 所以它不构成 L3.
L3 的改进主张要回答的是另一个问题: 候选改进器在声明的外部目标下, 用匹配的模型, 工具, 上下文, 算力和停止规则, 是否比在任的改进器产出更好的后续改动. 只报告最好产物的系统回答不了这个问题.
L4: Red Queen Gödel Machine:Red Queen Gödel Machine (RQGM) 改的是评估器. 每个 epoch 内, 在任评估器冻结; 一个挑战者评估器在固定的留出真值集上测试, 只有在统计上显著更好时才被安装, 之后由它支配下一个 epoch 的搜索. 被替换的是支配之后评判的 , 是 L4.
它的保证只在单个 epoch 内成立. 编程, 论文写作和评分三类实验表明, 替换评估器能改变搜索前沿, 但证据只覆盖较短的搜索时长. 「留出真值集固定」是它能做 L4 的前提: 新旧评估器要放在同一组不受更新影响的样本上比, 否则分数上涨可能只是标准变了.
走查后的几条结论:六个小节得到四条结论.
第一, 论文的命名不决定深度. AREX 自称 RSI, 只到 L0; Gödel Machine 的名字里没有 recursive, 却是 L3 的标准例子.
第二, 「同一个模型既当选手又当裁判」不自动等于 L4. Self-Rewarding 的判官能力在权重里, 是 L1; RLCER 要看评分规则是否保留并支配之后的评判.
第三, 产物可验证不等于改进器变好. AlphaEvolve 的产物经得起严格检查, 但外层程序没变.
第四, 每个 L3 和 L4 系统都固定了一部分外层: DGM 固定基准和选择公式, Gödel Machine 固定公理和效用函数, RQGM 固定留出真值集. 被固定的那部分, 正是它的改进主张能成立的范围.
5. 外部审计与更新边界
5.1. 更新边界
更新边界 (update boundary) 划定四件事: 循环可以修改什么, 可以读取哪些证据, 可以用多少资源, 可以授权哪些动作. 两个系统改的是同样的组件, 证据对它们改进主张的支撑强度也可能不同, 因为它们的证据访问, 资源上限或授权范围不同.
外部审计的三个部分都要有版本记录, 并且留在更新边界之外: 外部目标, 证据源 , 验收策略 . 审计是不是外部的, 看它由谁控制, 不看它在哪里运行. 如果改动能挑选证据, 或者能反复查询审计结果, 审计的独立性就会削弱.
外部审计和两个角色不同. 环境只提供观察和原始反馈. 内部评判标准 用奖励, 排序, 指标或约束来引导更新. 外部审计则用留出测试, 可执行检查, 对照实验, 形式验证或人工审核, 去评估改动的结果.
已经向候选生成或内部选择公开过的证据, 称为开发证据. 一份证据一旦指导过这两步之一, 就不应再作为同一次改动唯一的最终审计证据. 第 4.4 节 Huxley–Gödel Machine 的谱系估计就是这种情况: 它参与了选择, 所以只能算开发证据.
5.2. 各层需要什么证据
层级越深, 改动能影响的范围越大, 审计需要的独立证据也不同:
| 层级 | 外部审计证据 | 采纳后的控制 |
|---|---|---|
| L0 | 执行结果, 检索来源, 环境观察, 人工审核 | 任务内的采纳, 拒绝或上交 |
| L1 | 新任务上的迁移, 保持和干扰测试 | 采纳前的外部验收 |
| L2 | 新任务上, 匹配预算, 与在任版本的端到端对比 | 受保护的谱系记录和测试过的回滚路径 |
| L3 | 后代系统在未见任务上的表现 | 密封评测和独立的恢复权限 |
| L4 | 受保护的结果度量和新旧标准的交叉比较 | 外部授权和受保护的约束 |
可靠的自演化不取决于深度本身, 而取决于评估和监督是否独立于对应的更新边界, 并且覆盖了相关的任务, 条件和约束. 第 5 部分按层展开这张表.
6. 定义的边界与实验落点
6.1. 状态、权限与层级判定
后面各章讲到一个系统, 都按下表记录. 论文没有报告的格子留空.
| 字段 | 记什么 |
|---|---|
| 深度 | L0–L4, 证据不足时标「有条件」, 有评判相关产物但未改生效评判时标 L4-facing |
| 改动对象 | 具体改了 , 的哪个分量 (, , , ), 还是 |
| 信号由谁产生 | 模型自己, 对手副本, 教师, 种群, 环境 |
| 内部筛选 | 里用来选候选的规则: 奖励, 判官, 测试, 投票 |
| 外部证据 | 更新边界之外的证据是什么, 有没有被开发过程用过 |
| 外层固定了什么 | 基准, 选择公式, 基础模型, 公理, 留出集 |
| 保持证据 | 改动有没有在之后的独立任务或更新上起作用 |
「外层固定了什么」一栏是第 4.7 节第四条结论的直接用法: 它划出了这篇论文的改进主张成立的范围.
状态等价不能按文件判断:两个 Agent 版本包含不同文件, 不一定代表状态发生了有效变化. 定义行为等价关系 : 对目标任务分布中的任意历史 , 两者诱导的动作分布和状态转移相同. 重命名变量、调整注释、保存一份从未读取的记忆, 都可能保持这种等价. 自演化要求新旧状态在实际作用上不等价.
严格验证所有历史上的行为等价通常不可行, 实验中使用可观测近似. 先检查新状态是否进入运行路径, 再对一组能触发该路径的任务做干预. 若删除新技能、替换新记忆或恢复旧改进器以后行为没有变化, 保持性主张缺少因果证据. 文件差异只能证明写入发生, 不能证明系统获得了新状态.
反方向也成立: 文件完全相同, 有效状态仍可能变化. 外部向量库、缓存、数据库、环境权限和服务端模型版本都能改变 Agent 行为. 因而 是逻辑分解, 不是仓库目录列表. 做版本比较时, 这些外部依赖要么固定, 要么作为状态的一部分记录.
等价关系还依赖任务范围. 两个版本在数学题上等价, 在代码任务上可能不同; 在短上下文里等价, 长上下文里可能触发新记忆. 所以更精确的写法是 , 表示在任务分布 和预算 下无法区分. 论文声称的改动深度, 也只在它实际覆盖的 范围内得到支持.
更新边界是一个权限闭包:将系统能读的对象集合记作 , 能写的对象集合记作 , 能执行的动作集合记作 , 资源预算记作 . 更新边界可写成 . 候选程序的直接写权限只是 的一部分; 如果它能通过工具调用另一个服务修改评分数据, 这个间接效果也属于边界.
因此要取权限闭包. 若对象 , 修改 会触发服务写入 , 那么 也在有效可写集合中. 候选不能编辑检测函数, 却能删掉检测函数依赖的日志标记, 等价于它能影响检测结果. 只审查文件 ACL 会漏掉这种跨组件通道.
读取权限同样会沿反馈扩张. 候选看不到隐藏测试, 每次提交却收到逐项失败信息, 它就在交互中读取了测试的部分信息. 可以把反馈通道视为从隐藏状态 到消息 的映射, 多轮查询积累互信息 . 更新边界要记录反馈粒度和查询次数, 不只记录能否打开文件.
资源也是边界. 一个允许无限候选、无限评测查询的系统, 能通过暴力搜索拟合固定测试; 限制预算会改变可达状态集合. 比较两个改进器时, 若 不同, 更高分可能来自更大的搜索半径. 归类深度不受预算大小影响, 改进证据却必须把预算写进条件.
权限闭包使「外部」成为控制概念. 审计器和候选运行在同一台机器也可以外部, 前提是候选无法通过直接或间接通道改变它; 人类给出的标签也可能不外部, 如果候选能够选择展示哪些样本、怎样措辞或何时请求标签, 从而操纵反馈分布.
五层可以写成最小变化条件:令投影 取出第 个组件, 并把当前输出记作 . L0 的最小条件是 , 而所有可保留组件在任务结束后恢复原值. L1 要求 , 更深组件保持等价. L2 要求 , 保持. L3 与 L4 依次要求 或 的有效语义改变.
「按最深变化归类」可以形式化为
这里的次序是 . 它表示控制关系的深度, 不表示实现难度或效果大小. 一次更新可以同时改变参数和脚手架, 取最大值 L2; 一个复杂的程序搜索只改变当前输出, 仍是 L0.
这个定义给出必要条件, 还需要保持条件. 若 与 不同, 但下一轮仍调用旧 , 有效改进器没有变化. 因此 L3 还要求存在后续轮次 , 对候选分布或选择产生因果影响. L4 同理要求新 真正参与后续评分或决策.
层级对观测证据是单调变难的. 证明 L0 只需展示当前输出变化; 证明 L1 要定位生效参数与跨任务行为; 证明 L2 要追踪外部状态的写入和读取; 证明 L3 要比较后续候选分布; 证明 L4 要证明评判语义改变并与外部锚校准. 深层主张自动包含更多因果链, 不能只用一张最终分数表支撑.
L3 的必要条件与常见假阳性:L3 第一步要求改进器是可识别对象. 如果论文只说「Agent 从经验中变得更会改进」, 却没有指出产生候选、分配预算、选择父代或决定提交的哪条规则变化, 就无法检验. 改进器可以是代码、提示、策略网络或模型参数的一部分, 形式不限, 功能必须落在产生与提交更新上.
第二个条件是更新发生在跨轮状态中. 当前任务里模型先反思「应该换一种修复策略」, 随后用新策略完成同一道题, 属于 L0 的任务内搜索. 新策略被保存并在下一道独立任务中使用, 才可能到 L2 或 L3. 它若只是任务策略, 属于 ; 若决定以后怎样修改任务策略, 才属于 .
第三个条件是自指闭环闭合. 改进器 参与产生 , 后者又进入下一轮更新. 人工离线重写 program.md, 再让 Agent 按新说明研究, 变化由人产生, 不构成系统自身的 L3 转移. 模型提出修改、人审核并提交时, 是否算 L3 取决于研究对象: 可以说混合人机系统的改进器改变了, 不能把全部变化归给模型.
自动研究产物是最常见的假阳性. 系统找到更快 kernel、更好网络或新算法, 产物质量很高, 但运行自动研究的候选生成、实验分配和选择规则保持固定. 它证明系统会改外部对象, 没有证明会改自己的改进器. 产物随后被装回研究 Agent, 并改变后续怎样研究时, 才需要继续判断落在 还是 .
大量循环也不会自动抬高层级. 同一提示连续运行一万轮, 每轮用新数据训练目标模型, 仍可以是固定 驱动的 L1. 递归描述依赖函数依赖关系, 不依赖循环次数. 要画出的关键箭头是 , 而非 重复了多少次.
L4 的对象是生效语义:评判标准 不等于一份 rubric 文本. 它包括目标函数、权重、阈值、聚合规则、测试协议和把结果映射为接受决定的逻辑. 修改 rubric 措辞但评分行为不变, 属于语义等价; 不改 rubric, 却把通过阈值从 0.9 降到 0.6, 生效标准已经改变.
评判器参数更新是否属于 L4, 也看功能. 训练一个更准的奖励模型并用于以后选择, 改变了 ; 训练奖励模型但只作为报告产物, 没有进入决策, 不构成 L4. 同一个模型既生成答案又给答案打分, 只是角色复用; 只有评分规则或评分能力被持久更新并继续控制选择, 才发生 L4 转移.
标准更新可能保持目标语义, 例如修复判官对长度的偏好, 让它更接近固定人类目标; 也可能改变目标, 例如重新权衡安全与帮助性. 两者都属于 L4, 证据不同. 前者可用冻结真值集检验校准改善, 后者需要治理层明确认可新权衡, 不能只用旧标准证明新标准正确.
当 可改时, 内部分数跨版本不可直接比较. 与 同时改变对象和尺度. 至少要计算交叉矩阵 , 再用外部目标 校准. 若没有共同样本或外部锚, 「分数连续上涨」只是一串不同量纲的数.
L4-facing 用来标记接近这条边界却未闭合的系统. 系统生成 rubric、测试或奖励程序, 这些产物面向评判层; 若它们没有被保留并用于后续选择, 实际转移仍按生效组件归类. 这个标签保留研究方向信息, 同时避免把潜在用途写成已经发生的状态变化.
状态是否充分决定循环能否复现:写成 隐含一个条件: 与本轮历史 已经包含预测下一轮所需的信息. 若系统还依赖未记录的人工判断、服务端缓存或外部数据库, 这个状态表示不充分. 相同检查点重新运行得到不同更新路径, 差异可能来自采样噪声, 也可能来自遗漏状态.
满足 Markov 性时,
真实 Agent 往往只能近似满足. 长期历史被压进模型参数、记忆摘要和日志索引, 压缩会丢信息; 工具服务也随时间变化. 这个等式能暴露哪些历史被认为已经进入状态, 哪些外部变化被当作环境.
状态遗漏会制造虚假的自我改进. 例如实验人员在每轮手动删除坏记忆, 论文只记录 Agent 自动写入的部分; 后代稳定运行的原因来自未建模的人类过滤. 又如基础 API 静默升级, 后期分数提高被归因于技能积累. 保存模型版本、人工操作和外部依赖快照, 才能把这些混杂项纳入 或固定环境.
非 Markov 系统仍可研究, 只是结论要带上历史. 将完整谱系 加入状态, 写成 , 可以表达开放式档案和父代选择; 将环境版本 加入, 可以表达工具变化. 状态越完整, 复现成本越高, 但至少知道一次更新依赖哪些条件.
参考文献
- Kaiqi Wang, Wenjin Hou, Yuchen Yan, Hongrui Jia, Zhisheng Zhong, Botao Ren 等 (2026). Diving into Reliable Self-Evolving Agents: A Survey. 腾讯混元, 浙江大学, 北京大学, 清华大学. §1 引言 (含 Self-Refine), §2.1–§2.3 定义与阶梯, §4.1.2 Self-Rewarding, §6.1 Gödel Machine / DGM / Huxley–Gödel Machine, §6.2.2 STOP / Promptbreeder / RLCER / AREX, §6.3 AlphaEvolve, §7.1.2 Red Queen Gödel Machine, §8.1 可靠性阶梯. 项目页: Awesome-Reliable-Self-Evolving-Agents.
- Zhe Ren, Yimeng Chen, Dandan Guo 等, Jürgen Schmidhuber (2026). Self-Improvements in Modern Agentic Systems: A Survey. 脚手架四分量 .
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