递归自我改进(RSI)的机制、近期研究与工业落地路径
聊一聊递归自我改进(RSI)
文章梳理了递归自我改进(RSI)的核心机制,即研究 Agent 完成任务的同时改进自身研究策略,并指出修改边界、评估机制和能力继承是三个关键问题。文中引用的 Darwin Gödel Machine 在特定实验条件下将 SWE-bench 成绩从 20.0% 提升至 50.0%,AIDE² 报告了连续八天运行中的七次连续改进。作者认为 RSI 最适合先进入 AI Infra 的训练、推理优化和算法工程,但距离通用可靠的递归自我改进仍有较长路径。
正文
最近听了田渊栋关于 RSI 的访谈,又陆续看了 Darwin Gödel Machine、AlphaEvolve 等相关研究,感觉这个方向值得聊一聊。过去几年,我们关注的主要是大模型能够完成什么任务,从文本生成、逻辑推理到代码编写,再到如今能够自主规划和执行任务的 Agent。而 RSI 讨论的是另一个问题:当 AI 已经具备一定的研究和开发能力之后,能否让它参与自身的改进,并通过这种改进不断增强后续的研究能力? 这个问题其实很早就有人讨论,只是直到最近,才逐渐具备了可以开展工程验证的技术条件。 一、RSI 是什么,为什么现在值得关注?
RSI 的全称是 Recursive Self-Improvement,即递归自我改进。理解它的关键是“递归”: /AI 系统通过自身的研究活动获得改进,而改进后的系统又能以更强的能力开展下一轮研究。/
举个例子,现在的 Coding Agent 已经可以自动优化某个 GPU Kernel,通过修改代码、运行测试和分析结果,最终找到性能更好的实现。如果我们进一步让它分析自己的研究过程,改进候选生成、实验选择或上下文管理机制,使下一轮算法优化更加高效,那么改进对象就从外部程序扩展到了研究系统自身。如果这种能力能够持续传递,便形成了 RSI 所关注的递归反馈。
这一思想可以追溯到 1965 年 I. J. Good 提出的智能爆炸假说。他设想,如果机器能够设计出比自己更强的机器,那么下一代机器又可能设计出更强的后继者,从而形成持续增强的智能反馈。后来,Schmidhuber 的 Gödel Machine 尝试从形式化的角度研究自我修改,要求系统证明修改能够提高预期效用。不过,复杂 AI 系统的行为很难通过严格的数学证明完整覆盖,因此现代研究逐渐转向基于实验反馈的自我改进。
过去的 AutoML、神经网络架构搜索和强化学习,已经在一定程度上实现了机器自动优化模型或策略,但搜索空间和优化目标通常由研究者提前定义。大语言模型的发展改变了这一条件,尤其是 Coding Agent 开始能够理解复杂代码、修改训练算法、组织实验并分析结果,自动化搜索的对象和范围因此得到扩展。
田渊栋在访谈中也谈到了这一变化。大模型编程能力和对 AI 研究对象的理解能力逐渐成熟,使自动化科研具备了更现实的基础。毕竟,无论是模型结构、训练算法还是推理优化,最终都需要通过程序实现。当 AI 能够理解和修改这些程序时,也就获得了直接参与 AI 研发过程的能力。 二、RSI 的核心机制是什么?
从技术上看,RSI 可以理解为两个相互关联的反馈循环。第一个循环负责完成具体的研究任务,第二个循环负责改进执行这些研究任务的系统本身。
第一个循环已经相对容易理解。研究 Agent 根据目标提出假设,生成候选方案,通过 Sandbox 执行实验,再由 Evaluator 根据性能、正确性和成本等指标进行验证。有效方案被保留,系统继续开展下一轮搜索。FunSearch 和 AlphaEvolve 都体现了这种机制,通过语言模型生成候选程序,结合可执行评估与演化搜索,不断发现更好的算法实现。
第二个循环才是 RSI 真正需要解决的问题。系统在研究过程中积累的经验,需要能够反过来改进自己的研究策略、工具或模型能力。例如,某个研究 Agent 发现,大量实验消耗在重复的无效候选上,于是修改自身的搜索策略和历史实验检索机制。如果新版本能够在相同预算下找到更多有效改进,那么研究能力就获得了提升。进一步让新版本继续修改自身,才有可能形成持续的递归过程。
这里涉及几个关键技术问题。 首先是修改边界,系统究竟可以修改 Prompt、Agent Harness、工具代码,还是进一步修改模型参数与训练算法?不同层次的修改涉及完全不同的成本和风险。 其次是评估机制,如何确认一次修改真正增强了系统能力,特别是要避免通过修改测试条件获得虚假收益。 最后是能力继承,研究过程中形成的代码、实验结果、失败经验和策略改进,需要作为长期资产保存,并能够被后续版本有效利用。
这也意味着,RSI 对 Agent Runtime 提出了新的要求。除了任务规划、工具调用和上下文管理,系统还需要支持实验编排、版本分支、独立评估和研究状态持久化。尤其是研究过程中的经验,只有能够改变后续研究行为,才真正具有递归改进的价值。 三、目前有哪些真正接近 RSI 的研究?
我认为,近期最值得关注的是 Darwin Gödel Machine(DGM) 和 AIDE²,它们都开始直接研究智能体自身的能力改进。
2025 年提出的 DGM,允许编程智能体直接修改自己的代码,通过编程基准测试判断修改效果,并保留多个历史版本形成的演化分支。它的一个重要设计是开放式探索:系统可以从不同历史版本继续搜索,从而减少只保留当前最优解带来的局部最优问题。论文报告,在特定实验条件下,系统在 SWE-bench 上的成绩从 20.0% 提升至 50.0%。这说明,智能体可以通过修改自身程序改善任务表现,而不必始终依赖人工调整执行机制。
2026 年的论文 Recursive Self-Improvement of AI Research Agents 则进一步提出了 AIDE²,直接将 AI 研究智能体自身作为改进对象。系统通过修改研究 Agent 的代码,再利用独立的 AI 研发任务进行评估,让经过验证的新版本继续执行下一轮修改。论文报告了连续八天运行期间的七次连续改进,涉及搜索策略、上下文管理等机制,并在部分未参与优化选择的任务上观察到了能力迁移。
这些研究让 RSI 从理论构想进入了可以进行实证分析的阶段。不过,目前证明较充分的,仍然是特定任务和特定系统结构下的自我改进。基础模型自身能否持续设计出更好的训练算法、模型架构,甚至形成跨领域的自主科研能力,还需要进一步验证。
这也对应着田渊栋在访谈中强调的一个问题:AI 已经可以承担不少科研执行工作,但科学研究还包括发现重要问题、提出新的概念、建立理论解释以及判断研究方向的价值。Coding Agent 的进步解决了大量执行层面的困难,更高层次的科研判断仍然是需要突破的能力边界。 四、RSI 可以如何进入工业场景?
从目前的技术成熟度来看,我认为 RSI 最适合先进入 AI Infra,尤其是模型训练、推理优化和算法工程。这些领域具有较好的共同条件: /研究对象可以通过代码表达,实验能够自动执行,结果可以通过明确的性能指标进行比较。/
以推理系统为例,现在我们需要根据模型、硬件和负载特征,不断调整并行策略、批处理参数、缓存机制以及底层计算算子。如果引入研究 Agent,系统便可以根据运行指标分析性能瓶颈,自动生成候选配置和实现,再通过隔离实验选择更好的方案。进一步,还可以利用历史实验积累的经验改进搜索策略,使系统面对新的模型和硬件环境时减少重复探索。
训练系统也有类似机会,例如学习率策略、数据配比、优化器和训练调度,都可以作为自动化研究对象。不过,训练实验的成本通常更高,小规模实验获得的结论也未必能够迁移到大规模训练,因此需要分阶段验证和严格的计算预算管理。
如果把这些能力放进现有的 Agent 架构中,会发现所需的底层组件并不陌生。Agent Runtime 负责研究规划与工具调度,Sandbox 提供隔离执行环境,实验平台负责计算资源管理,Evaluator 负责结果验证,而代码仓库、对象存储和实验数据库则保存跨版本的研究资产。
真正需要进一步建设的是 跨代际的能力评估机制。一次优化带来了多少性能收益,比较容易测量;优化后的研究系统是否更擅长发现新的优化方案,则需要设计独立任务,并在相同计算预算下比较不同版本的表现。
从企业投入产出的角度,还需要考虑研究成本。自动化系统能够执行更多实验,并不意味着研发效率必然提高。如果为了找到一个收益有限的优化方案消耗大量算力,实际价值可能并不高。因此,单位计算预算内的有效改进数量、研究结果的可迁移性,以及后续版本的研究效率,应该成为比实验次数更重要的指标。 五、RSI 会怎样影响未来的 AI 发展?
RSI 最值得关注的潜在影响,是 AI 研发效率可能形成新的积累机制。过去,模型研发主要依赖研究人员、算力资源和实验周期。如果 AI 能够持续参与研究,并且研究成果可以进一步增强下一轮研究能力,那么研发效率就可能产生更强的正反馈。
这种变化首先会影响科研组织和 AI 基础设施。研究者可以将更多精力投入问题定义、研究判断与关键实验设计,自动化研究系统则承担大量候选探索、代码修改和实验验证工作。AI Infra 也可能逐步从资源管理与任务执行平台,发展出持续优化模型、算法和计算系统的能力。
但递归改进能否最终带来智能爆炸,现在下结论可能还有点早。研究能力提升可能受到算力、数据、验证成本和算法瓶颈的共同限制。即使系统能够连续完成多次有效改进,也无法直接推导出长期指数式增长,更无法保证这种能力能够自然迁移到开放式科学研究。
从目前公开的论文来看,RSI 已经具备早期工程基础,但距离通用、持续、可靠的递归自我改进还有相当长的研究路径。
我比较关注的是它对 Agent 技术架构的影响。当前大多数 Agent 的生命周期仍然围绕一次任务展开,即使保存了记忆和历史记录,执行系统本身通常也不会因此发生实质性的能力变化。而 RSI 进一步要求研究成果能够进入后续版本,使系统的执行策略、工具和研究方法随着任务积累持续改善。
沿着这个方向,未来的 Agent Runtime 可能需要从任务执行管理进一步扩展到能力版本管理、实验评估和长期演进管理。
对于 RSI,真正值得持续观察的,是 AI 能否越来越有效地改进自身的改进能力。 这也是递归自我改进区别于普通自动化优化的核心所在。