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AI的“顿悟时刻”！Meta超级智能实验室力作DreamGym，让智能体在“梦境”中自我超越！

news 2026/7/28 9:36:22

尽管利用强化学习（RL）实现大型语言模型（LLM）智能体的自我改进潜力巨大，但昂贵的部署成本、有限的任务多样性、不可靠的奖励信号以及基础设施的复杂性阻碍了可扩展经验数据的收集。因此，智能体强化学习实际应用仍充满挑战。

针对上述挑战，Meta超级智能实验室联合芝加哥大学、加州大学伯克利分校的研究者们提出DreamGym——以可扩展性为核心设计的统一框架，能够合成多样化的经验数据实现面向自主智能体的高效在线强化学习训练。DreamGym不依赖成本高昂的真实环境rollouts数据，而是将环境动态蒸馏为推理经验模型，通过逐步推理生成一致的状态转移与反馈信号，从而实现可扩展的智能体强化学习rollout数据收集。在不同场景下的实验结果表明，DreamGym能显著提升智能体强化学习训练效果。此外，将纯合成经验训练的策略迁移至真实环境中进行强化学习时，DreamGym不仅带来额外的性能增益，还能降低真实交互次数，为通用强化学习提供可扩展的热启动策略（warm-start strategy）。

01方法

（1）推理经验模型

图1：相较于传统智能体学习范式，DreamGym提供了具有统一基础设施的可扩展强化学习框架。

如图1所示，DreamGym 的核心是一个可扩展的**推理****经验模型。**与以往试图复现外部系统的方法不同，该经验模型的设计基于一个关键洞见：智能体训练并不需要完美的真实环境，而是需要足够多样化、信息丰富且具有因果基础的交互数据，以获取完成目标任务所需的知识。

如图2所示，通过推理经验模型与智能体进行交互，DreamGym 能够生成富含信息且多样化的任务轨迹用于强化学习训练。

推理经验模型运行于抽象的元表征文本空间中，在此抽象状态空间中合成状态转移，能够有效缩减无关维度，生成比基于原始观测所得轨迹更具信息量且更节省 token 的轨迹。

例如，在网页购物任务中，经验模型无需处理原始 HTML 代码，而是直接合成简洁的元素列表，同时剔除页眉、标签等无关结构元素。这种状态空间的设计使得经验模型的训练具有极高的样本效率——实验中仅需少量公开的轨迹数据集即可完成训练，同时也显著提升了智能体学习的效果。

图2： DreamGym 智能体训练框架概览。

（2）经验回放缓冲区

为确保合成经验的多样性和信息量，DreamGym 为经验模型配备了一个经验回放缓冲区，通过检索缓冲区中既相似又多样化的轨迹来指导当前状态预测。

在每一步交互中，智能体根据当前状态采取行动，经验模型基于交互历史与回放缓冲区中的Top-K相似经验进行思维链推理，推导出下一状态及奖励信号。

该缓冲区用离线知识进行初始化，并通过实时生成的轨迹持续扩充，使经验模型与智能体协同进化，从而保证生成的rollout数据与智能体更新后的策略保持一致，实现稳定训练。

（3）任务生成器

经验模型还充当任务生成器，识别具有高奖励熵的任务，并生成越来越具有挑战性的变体。这种设计构建出高效的课程学习体系，使智能体能力提升时持续接触更高难度的任务。

通过整合交互、记忆与自适应在线任务生成三大模块，DreamGym突破了长期制约LLM 智能体强化学习训练的核心瓶颈：高昂的成本、多样化任务的稀缺、不稳定的奖励信号以及对基础设施的重度依赖。

02评估

研究团队在"强化学习可行但计算昂贵"与"强化学习尚不可行"两种场景下全面评估DreamGym，选取的智能体测试基准包括：

（1）WebShop：需通过推理优化搜索查询并精准定位商品以完成电商任务；

（2）ALFWorld：要求基于工具进行多轮具身交互在3D环境中导航；

（3）WebArena-Lite：提供真实网页交互界面，但本身并不适合直接进行RL训练——因其缺乏可扩展的数据收集机制和环境重置能力，且计算成本高昂。

研究团队评估了四组方法：（i）离线模仿学习算法：SFT、DPO；（ii）真实环境中的在线强化学习算法：GRPO、PPO；（iii）DreamGym：使用相同强化学习算法，但仅依赖纯合成的经验数据；（iv）DreamGym-S2R：首先在合成经验上进行训练，随后迁移到真实环境中进行强化学习。

表1 DreamGym与各类智能体训练算法的对比结果。

DreamGym在非强化学习适配环境WebArena中，展现出最显著的优势。如表1所示，与现有方法因环境限制而难以有效应用强化学习不同，仅通过DreamGym合成经验训练的智能体在所有主干模型上均取得了超过30%的成功率。这表明，DreamGym不仅是一种对昂贵rollouts的有效替代，更使得那些因固有任务特性与工程约束而此前无法开展强化学习训练的领域首次具备了可行性。

在强化学习适配的环境WebShop、ALFWorld上，仅使用合成rollouts训练的DreamGym智能体，其表现与经过8万次真实交互数据训练的GRPO和PPO智能体相当。这一结果表明，即使不依赖外部真实交互，DreamGym 也能生成连贯、有意义且足以支持策略稳定提升的状态转移与奖励信号。

此外，在纯合成环境训练的基础上再辅以少量真实rollouts(5000次)进行强化学习，DreamGym-S2R能够超越在真实环境中从头训练的GRPO与PPO基线。这验证了假设：合成训练可作为一种高效的热启动策略，为后续在真实环境样本下高效强化学习奠定坚实基础。

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