Boosting Reinforcement Learning with Verifiable Rewards via Randomly Selected Few-Shot Guidance

Kai Yan, Alexander G. Schwing, Yu-Xiong Wang

arXiv:2605.15012 · 2026-05-13 공개 · arXiv · PDF

reinforcement-learning benchmarking llm-training chain-of-thought few-shot-learning verifiable-rewards sample-efficiency supervised-finetuning

Abstract

Reinforcement Learning with Verifiable Rewards (RLVR) has achieved great success in developing Large Language Models (LLMs) with chain-of-thought rollouts for many tasks such as math and coding. Nevertheless, RLVR struggles with sample efficiency on difficult problems where correct rollouts are hard to generate. Prior works propose to address this issue via demonstration-guided RLVR, i.e., to conduct Supervised FineTuning (SFT) when RL fails; however, SFT often requires a lot of data, which can be expensive to acquire. In this paper, we propose FEST, a FEw-ShoT demonstration-guided RLVR algorithm. It attains compelling results with only 128 demonstrations randomly selected from an SFT dataset. We find that three components are vital for the success: supervised signal, on-policy signal, and decaying weights on the few-shot SFT dataset to prevent overfitting from multiple-epoch training. On several benchmarks, FEST outperforms baselines with magnitudes less SFT data, even matching their performance with full dataset.

한국어 요약

📋 한 줄 요약

**[강화학습 / LLM 추론]** RLVR이 실패하는 난제에서 무작위 선택한 단 128개의 시연만으로 SFT 풀데이터셋 학습과 맞먹는 성능을 내는 few-shot 가이드 알고리즘 FEST 제안.

🎯 핵심 기여도

💡 핵심 아이디어

SFT 신호를 RL에 단순히 끼워 넣기보다, on-policy 신호와 결합하면서 few-shot 시연의 비중을 학습이 진행됨에 따라 감쇠시키면 다중 epoch 학습으로 인한 과적합을 방지하면서도 RL이 어려운 문제에서도 작동하도록 만들 수 있다.

🔬 기술적 접근법

📊 주요 결과

💭 의의 및 한계

**의의**: SFT 데이터 수집 비용이 큰 환경에서 RLVR을 효과적으로 활용할 수 있는 길을 열어 자원 효율적 LLM 추론 학습의 새 레시피를 제시. **한계**: 128 시연의 품질·다양성에 성능이 좌우될 수 있으며, 시연 분포가 평가 분포와 어긋날 때의 견고성은 추가 검증 필요.

🚀 실용적 활용