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改 prompt、改權重,還是想久一點:agent 優化三軸|Stanford CS329Z 第 9 堂

2026年9月10日1 分鐘
TL;DRLecture 09 先問優化何時划算,再比較 context 優化(few-shot bootstrapping、MIPROv2、OPRO、TextGrad、GEPA)、權重優化(SFT、PPO、GRPO、on-policy distillation)與讓 agent 當優化器。讀物涵蓋 test-time compute、GEPA、BetterTogether 與 MIPRO,最後收斂成 HW1 交卷前的三件事。

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影片狀態:錄影需登入或課程授權。 影片來源與說明

第 9 堂(10/21,Optimization)換了一個問題:不管單幹還是開會,系統可以從三個地方改善。改 prompt(換說明書)、改權重(換腦袋)、加推理算力(想久一點)。投影片先問優化什麼時候值得,再逐一比較 context 優化、權重優化,以及 Darwin Gödel Machine 這類讓 agent 自己當優化器的做法。

指定讀物是 Agrawal 等人的 GEPA、Opsahl-Ong 等人的 MIPRO 與 DeepSeekMath。本文深讀 GEPA 與 MIPRO,另讀 Snell 等人的 test-time compute 論文與 BetterTogether。時間點很現實:HW1 在 10/30 截止,這篇幫你決定最後的力氣花在哪一軸。以下先依 PDF 實體頁碼帶讀投影片,再接指定讀物的深入解說。本文的例子與自測題是教學練習,不是官方作業解答;重複動畫、課務與章節分隔頁合併說明。

Lecture 09 投影片導讀:讓證據決定優化哪一層

Lecture 09: 125 頁 PDF。

原始 PDF

第 1–11 頁:優化先有三個支柱

投影片第 1–11 頁

資料、可執行系統與評估必須一起存在。先把可靠性、領域需求或成本問題寫成能測的目標,再談搜尋 prompt。若指標只獎勵語氣,優化器可能把錯誤說得更流暢;若需要的行為無法靠文字指令穩定表達,示範與回饋才有價值。

第 12–22 頁:Few-shot:挑例子,也挑順序

投影片第 12–22 頁

投影片先用 few-shot 的順序敏感性說明,內容相同不表示效果相同。STaR 與 DSPy 的 bootstrapping 從成功推理或任務軌跡建立可用材料;先跑出候選,再用指標篩選,避免把所有生成都當成好示範。這是資料與評估共同決定 context 的例子。

第 23–69 頁:反思式搜尋:MIPROv2 到 GEPA

投影片第 23–69 頁

MIPROv2 的長動畫其實只有三個階段:蒐集成功示範、根據程式與資料提出指令、搜尋指令與示範組合。小批量測試提供便宜回饋,定期完整評估再檢查候選。TextGrad 把文字回饋往模組傳,GEPA 讀失敗軌跡反思並保留互補候選。不要把一張結果圖讀成任何工作負載的通用保證。

第 70–104 頁:權重:誰產生軌跡,誰提供回饋

投影片第 70–104 頁

SFT 用教師完成任務的軌跡訓練學生;RL 讓學生自己操作,由結果獎勵更新。PPO 與 GRPO 的比較在說明 value 與群組相對回饋的差別;on-policy distillation 則在學生自己產生的路徑上取教師分布回饋。理解檢查:只有離線教師成功紀錄,不能重新操作環境,先試哪條?答案判準:SFT;不能直接假設已具備 RL 的互動與獎勵。

第 105–116 頁:Agent 也能改 harness,但評估必須可信

投影片第 105–116 頁

Darwin Gödel Machine、Meta-Harness 與 auto-research 都把修改、實驗與保留有效版本接成迴圈。它們改的是系統設計或研究流程,並不等於模型權重自己更新。本文建議將驗收條件放在改寫範圍之外,並保存實驗設定與失敗,避免優化變成挑最好看的分數。

第 117–125 頁:選擇策略:條件比口號重要

投影片第 117–125 頁

BetterTogether 展示 prompt 與權重可以交替改善。只有 API、任務常變或環境執行昂貴時,context 優化可能是較可行的起點;有強教師、想部署較便宜學生或 context 過長時,再評估權重方案。資料、算力、模型存取與驗收可靠性共同決定路線;未定位的失敗不能直接推論需要微調。

用資料決定改哪裡:Lecture 09 的選擇方式

Lecture 09先要求三樣東西一起存在:資料、可執行的系統、評估與指標。若「好答案」還沒定義,優化器只會更有效率地追逐模糊目標。成功率之外,也要測成本與延遲;資料要分成調整用與保留驗收用,避免把看過的題目記熟誤認為泛化。

Context optimization 不只改一句 system prompt。Few-shot 路線先從成功軌跡建立示範,再搜尋有用的組合;MIPROv2 同時提出指令與示範候選,用小批量評估更新搜尋。反思式路線把失敗軌跡與回饋交給模型,讓它提出下一個修改。這說明了為什麼只存最後分數不夠:工具回傳錯在哪,才可能告訴你哪個模組該改。

手上的條件優先試驗要先確認的事
只有 API、常換任務、環境執行昂貴Context/prompt 優化評估是否涵蓋真實失敗
有好教師,要把任務移到較便宜學生SFT/蒸餾教師軌跡品質與多樣性
學生能互動,任務結果可驗證RL獎勵是否反映真正完成
某些題目重試會改善,且有可靠 verifier增加推理算力增益是否值得成本與延遲

這張表是根據講義整理的試驗起點,不是互斥選單。講義用 BetterTogether 說明 prompt、權重、再 prompt 可以交替;也談到讓 agent 修改 harness、跑實驗、保留有效改動。越能自動探索,越要把評估固定在它不能任意改寫的地方,並保留未用於調參的題目。

讀物 1|Scaling Test-Time Compute

原文:Scaling Test-Time Compute

TL;DR

研究把 proposer 與 verifier 接起來,比較搜尋與修訂在不同題目難度下的配置;選法隨模型能力與預算改變。

編輯判斷

面向閱讀判斷
核心問題同一筆推理預算要用在搜尋,還是逐次修訂?
證據與邊界主要證據來自數學題與特定 verifier;不能直接推論企業 email 任務也有同等收益。

領域背景

推理階段可以產生更多候選,也可以沿同一答案持續修訂;兩者消耗相近資源,失敗型態卻不同。

中階導讀

方法。 以相同推理預算比較平行候選、逐次修訂與verifier搜尋,再按難度分析效果。

Snell 那篇守推理算力軸。它把 test-time compute 拆成兩招:對 process verifier 做搜尋,以及讓模型迭代改自己的答案。論文研究修訂與搜尋的效益如何隨題目難度和預算改變;在 MATH 上的實驗支持按情況配置算力。它沒有證明 email 助理「怎樣都答不對」就必須改權重:漏檢索、工具失效、評分標準出錯,也會長得一樣。先看失敗軌跡,才能選優化方向。

證據與結果。 作者觀察到搜尋與修訂的相對收益會隨題目難度改變,支持按條件分配而非平均增加算力。

深入要點

  • Proposer 改變候選答案的分布,verifier 則決定如何篩選候選,兩者是不同瓶頸。
  • 若verifier偏好錯誤答案,增加搜尋可能更常挑中看似高分的錯解。

Reviewer 一句話評

增加思考預算有價值的前提,是知道如何選出較好的嘗試。

給你的 take-away

固定題目與成本上限,分別試候選搜尋與修訂,連同失敗型態一起比較。

讀物 2|GEPA

原文:GEPA

TL;DR

GEPA 讀執行軌跡與回饋,反思 prompt 改動,並以 Pareto 候選保留不同題目上的互補優勢。

編輯判斷

面向閱讀判斷
核心問題只看總分,怎麼知道應該改哪個模組的 prompt?
證據與邊界論文比較受限於任務、模型與 rollout 預算;標題的 outperform 不是任意部署的保證。

領域背景

複合系統可能在檢索、工具或摘要任一處失敗;總分只告訴你結果,軌跡才保留修改線索。

中階導讀

方法。 選一個候選系統、執行小批案例、讀軌跡反思並提出prompt改動,再評估是否保留或合併。

GEPA 守 prompt 軸。它看著系統跑出來的軌跡(推理、工具呼叫、工具輸出)用自然語言反思,診斷哪裡壞、該改哪句 prompt。多次嘗試裡互補的經驗,再從 Pareto 前沿合起來。開源實作把這個循環具體化:提出 prompt 改動、執行、檢查回饋,再保留有用的候選。Lecture 09 把 GEPA 與 MIPROv2、TextGrad 放在同一條反思式優化脈絡,並不保證某個優化器在你的工作負載一定勝出。

證據與結果。 論文在多個複合系統配置中比較優化器與預算,顯示自然語言軌跡回饋可提供比單一reward更細的修改線索。

深入要點

  • 反思需要看到哪次工具回覆導致錯誤;只給最終成功或失敗,會失去模組歸因。
  • Pareto候選保留不同題目上的優勢,避免用單一平均分數過早丟掉互補策略。

Reviewer 一句話評

反思的價值在讀懂可行動的回饋,而非再多產生一段自我評論。

給你的 take-away

在失敗紀錄中保留工具參數與回覆,讓反思能指出具體模組,再用保留題驗收。

讀物 3|BetterTogether

原文:BetterTogether

TL;DR

BetterTogether 交替進行 prompt 優化與微調,讓前一階段改善後的系統產生下一階段可用資料。

編輯判斷

面向閱讀判斷
核心問題Prompt 與權重優化會不會互相改變彼此的最佳起點?
證據與邊界結果限於論文的問答與推理配置;交替不是無條件更便宜或更好。

領域背景

Prompt 會改變模型的輸出分布,微調也會改變模型對指令的反應,因此兩者可能相互影響。

中階導讀

方法。 在可評估的程式上交替產生訓練材料、微調與prompt搜尋,保留各階段的對照。

證據與結果。 在論文的多跳問答與數學推理設定中,組合策略優於只調prompt或只調權重的比較設定。

深入要點

  • 微調後最好的prompt可能改變,舊prompt不應自動視為新權重的最佳搭配。
  • 成功軌跡也可能缺乏多樣性,反覆自教需檢查資料分布是否縮窄。

Reviewer 一句話評

先後順序本身也是系統設計的一部分。

給你的 take-away

保存每一階段版本與成本,驗收組合是否真的優於單獨優化。

讀物 4|MIPRO

原文:MIPRO

TL;DR

MIPRO 根據程式、資料與成功軌跡提出候選,使用代理評估搜尋跨模組的組合。

編輯判斷

面向閱讀判斷
核心問題多階段程式中,指令和示範如何一起挑選?
證據與邊界原文報告最高約 13% accuracy 改善;這是指定任務與模型的比較,不是每段模組各增 13%。

領域背景

多階段程式的指令彼此相依,逐段挑局部最佳不一定得到端到端最佳。

中階導讀

方法。 先bootstrap示範,再提出多個指令,最後用代理搜尋組合指令與示範。

證據與結果。 論文在七個多階段程式中的五個優於比較優化器;收益依程式與候選搜尋而異。

深入要點

  • 候選指令有程式、資料與成功軌跡作脈絡,避免完全盲目改寫。
  • 小批量評估降低搜尋成本,但選出的候選仍需較完整評估確認。

Reviewer 一句話評

聯合搜尋把指令與示範一起評估,代價是必須有可信的指標。

給你的 take-away

把模組級 prompt 與示範一起版本化,保留端到端評分以檢查跨模組歸因。

HW1 收尾:交卷前只做三件事

第一,鎖骨架。第 6 堂與第 7 堂 把 ReAct 迴圈形狀和記憶分層定下來之後就別再改,凍結一個能跑的版本當對照組。第二,把 harness 補齊:HW1 要的不只是會查信的 pipeline,還有工具、terminal、記憶和人類介入。缺哪塊先補哪塊,每補一塊就拿同一組 email 題對凍結版跑一次。第三,錯誤分析三行寫好:哪類題目最常失敗、失敗落在檢索還是推理、人類介入在哪裡攔下了錯。

怎麼做:依尚缺的項目分配剩餘時間:鎖骨架、補齊 harness 並逐塊對照,再預留錯誤分析與收尾。每天只動一軸:今天改 prompt,明天加算力,後天才考慮拆 agent。混著調的失敗是沒法寫進報告的。

它在課程裡的位置

第 9 堂讓證據決定優化哪一層,但證據要從評估與資料來。下一週第 10 堂由 Terminal-Bench 作者談怎麼寫可驗證的評估任務,第 11 堂再談 agent 需要什麼資料。

本堂 Course Material 對照

  • 官方投影片(PDF):Optimization — Lecture 09
  • 指定閱讀:Agrawal 等人〈GEPA〉(本文深讀)、Opsahl-Ong 等人〈Optimizing Instructions and Demonstrations for Multi-Stage Language Model Programs〉(本文深讀)、Shao 等人〈DeepSeekMath〉
  • 課表原文:CS329Z 官網

課程影片來源

官方 Logistics 頁(2026-10-10 即時讀取)的 Lecture Recordings 一節寫明:講課錄影只能登入課程 Canvas 取得。我實際開啟課程 Canvas 入口(canvas.stanford.edu/courses/233286),被導向 Stanford 登入頁,確認有登入牆。課程官網與搜尋都沒有找到公開的 YouTube 或 OCW 錄影,所以沒有可嵌入的影片。

課程與錄影入口:

查核日期:2026-10-10。

更新紀錄

  • 2026-10-29:系列由一週一篇改為一堂一篇。本篇收錄 Lecture 9(10/21 週三)的內容,原屬「第 5 週:該單幹還是開會」導讀;以下保留拆分前的紀錄。
  • 2026-10-23:依 Lecture 08–09 補入協調、worktree、權重優化與依評估選策略,新增完整教學例子、圖解與理解檢查。
  • 2026-10-10:標註影片狀態,核對錄影來源與取得方式。
  • 2026-09-29:HW1 改版(不再分 Part A/Part B、語料換成企業 email、改成不用框架的完整 harness),改寫「HW1 收尾」的十天計畫與各節「怎麼做」裡的作業對應
  • 2026-10-10:重查影片狀態。官方 Logistics 頁寫明錄影需登入課程 Canvas,實際開啟入口確認有登入牆,也沒有找到公開錄影;狀態改為需登入。

參考資料