PAPER

Generative Verifiers: 보상 모델링을 다음 토큰 예측으로 — GRM

Generative Verifiers: Reward Modeling as Next-Token Prediction Lunjun Zhang, Arian Hosseini, Hritik Bansal, Mehran Kazemi, Aviral Kumar, Rishabh Agarwal · arXiv · 2024

한 줄 요약

ORM·PRM 계열 검증자는 LLM 위에 스칼라 헤드를 얹은 판별식 분류기다 — 기반 모델이 가진 생성 능력(추론을 펼치고, 지시를 따르고, 샘플링으로 다양성을 내는)을 검증에는 전혀 쓰지 못한다. 이 논문의 재정식화: 검증을 “Is the answer correct? — Yes/No”의 다음 토큰 예측으로 학습하라. 점수는 Yes 토큰의 확률로 읽으면 된다. 형식을 바꿨을 뿐인데, 검증자가 갑자기 LLM의 모든 도구를 상속한다 — 이것이 생성형 보상 모델(generative reward model, GRM) 노선의 출발점이다.

핵심 기여

  • 재정식화 자체: 판별식 RM은 rϕ(x,y)∈Rr_\phi(x, y) \in \mathbb{R}을 회귀/분류로 학습하지만, GenRM은 검증 프롬프트에 대한 토큰 분포 p(Yes∣x,y)p(\text{Yes} \mid x, y)로 같은 정보를 표현한다. 이점 셋 — (1) 보상 모델 학습이 그냥 SFT가 되어 생성 데이터와 혼합 학습이 가능하고(검증과 풀이 생성을 한 모델이 겸하면 서로 돕는다는 것도 보인다), (2) 지시 튜닝·few-shot 등 LLM 기법이 그대로 이식되며, (3) 아래 둘이 열린다.

  • GenRM-CoT — 검증에도 사고 사슬을: 판정 전에 검증 근거를 CoT로 생성하게 한다(“단계별로 풀이를 점검하라 → … → Yes/No”). 미묘한 계산 오류나 논리 비약처럼 한눈에 안 보이는 결함은 검증 자체가 다단계 추론 문제인데, 판별식 헤드는 그 추론을 한 번의 forward pass 안에서 해내야 했다. GenRM-CoT는 그것을 토큰으로 펼친다 — 생성이 어려운 문제를 CoT로 푼 것과 정확히 같은 이유로, 검증이 어려운 문제를 CoT로 푸는 것이다.

  • 검증에 test-time compute를: 검증 CoT를 여러 개 샘플링해 Yes 확률을 평균(다수결)하면 검증 정확도가 컴퓨트와 함께 오른다 — 생성기의 best-of-N에 쓰이던 추론 시점 스케일링이 검증자 쪽에도 성립함을 보인 것. 알고리즘 과제·초등수학에서 판별식 RM, LLM-as-a-Judge(학습 없는 프롬프팅 판정), 자기일관성(self-consistency)을 일관되게 넘어서고, GSM8K에서 학습한 검증자가 MATH로 일반화하는 어려운 전이에서도 우위를 보인다. 검증자 모델 크기에 대한 스케일링도 판별식보다 유리하다.

  • 위치 감각 — 만능은 아니다: 검증 CoT 자체가 환각할 수 있고(검증자의 검증 문제), 라벨은 여전히 정오 기반이므로 결과 감독의 한계(PRM 논의)를 근본적으로 벗어나는 것은 아니다 — 형식의 혁신이지 감독 신호의 혁신은 아니라는 것을 구분해 읽어야 한다.

계보에서의 위치

ORM(스칼라, 결과) → PRM(스칼라, 단계) 다음의 세 번째 축 — 표현 형식(판별 → 생성)을 움직인 논문이다. “보상 모델도 결국 LLM이니 LLM답게 쓰라”는 원리는 이후 빠르게 표준화됐다 — 판정 근거를 생성하고 스스로 원칙을 세우는 생성형 RM 계열(DeepSeek의 GRM/Self-Principled Critique 노선 등)과, RLHF 파이프라인에서 판별식 RM을 생성형 판정자로 교체하는 흐름이 그 후손이다. 강화학습의 언어로는 가치 함수의 표현을 스칼라 헤드에서 추론 궤적을 경유하는 함수로 바꾼 것 — 평가에조차 계산(탐색)을 쓴다는 점에서 (8)의 “결정 시점 계획”이 보상 모델링에 침투한 사례로 읽을 수 있다. 지형 전체는 시리즈 확장편 참고.