2025/04/03 11:28

让AI替码农卷复杂任务，贾佳亚团队提出MoTCoder，准确率刷新SOTA

论文一作李靖瑶，香港中文大学博士生（DV Lab），师从贾佳亚教授。主要研究方向是大语言模型，包括模型预训练、后训练、推理优化。作者陈鹏光、夏彬等均为 DV Lab 成员。

大模型写代码早就是基操了，但让它写算法竞赛题或企业级系统代码，就像让只会煮泡面的人去做满汉全席 —— 生成的代码要么是 “铁板一块” 毫无章法，要么是 “一锅乱炖” 难以维护。

如何让大模型像工程师一样思考，用模块化思维拆解复杂问题？

近日，贾佳亚团队提出 MoTCoder（Module-of-Thought Coder），通过创新的模块化思维指令微调（MoT Instruction Tuning），显著提升了模型在复杂编程任务中的准确率与可维护性。实验显示，在 APPS 和 CodeContests 等权威编程基准上，MoTCoder 的 pass@1 准确率直接刷新记录，甚至超越 SOTA 6%，让大模型在 “疯狂打码” 时更接近「人类智慧」。

论文标题：MoTCoder: Elevating Large Language Models with Modular of Thought for Challenging Programming Tasks
论文链接：https://arxiv.org/abs/2312.15960

目前，团队已发出程序员快乐包 —— 代码、模型与数据集通通开源，欢迎在线体验：

代码库：https://github.com/dvlab-research/MoTCoder
32B 模型：https://huggingface.co/JingyaoLi/MoTCoder-32B-V1.5
7B 模型：https://huggingface.co/JingyaoLi/MoTCoder-7B-v1.5
350K 训练数据集：https://huggingface.co/datasets/JingyaoLi/MoT-Code-350K

复杂编程的解耦神器

当前主流代码生成模型（如 Qwen2.5-Coder）生成的代码往往就是这种单块式的结构，虽然在简单任务上表现良好，但面对复杂场景时难掩缺陷：

拆解复杂任务：不存在的！让它写个分布式系统，输出代码堪比灾难现场；
维护成本爆炸：生成的代码注释比程序员（bu shi）头发还少，debug 时被同事怀疑是祖传咒语。

试想象一下，你让模型写个自动驾驶算法，结果它吐出几千行密密麻麻的代码，像一团乱麻根本无从下手。这就是传统模型的单块式代码 —— 把所有逻辑塞进一个函数，不讲章法地一锅乱炖。

^{图 1a: 传统模型生成的单块式代码}

而 MoTCoder 则能 “遇招拆招”，把复杂任务拆成 “输入解析”、“核心算法”、“异常处理” 等标准化模块，像乐高积木般严丝合缝组装，每个模块还自带 “说明书”，强迫症患者看完都直呼舒适！

^{图 1b: MoTCoder 生成的模块化代码}

^{图 2：MoTCoder 的两阶段模块化设计流程}

MoTCoder 的三大核心突破

（1）性能开挂：复杂任务准确率刷新 SOTA

得益于模块化思维对复杂逻辑的拆解能力，在 APPS 数据集上，MoTCoder-32B 的 pass@1 超越同等规模模型 5.8%；在 CodeContests 数据集上，MoTCoder-32B 更是直接上演「屠榜」戏码，超越 SOTA 5.9%！

^{图 3：MoTCoder 的战斗力曲线}

（2）大模型代码质检员

MoTCoder 通过多轮自我反思机制，能自动检测并修正代码错误。实验显示：

未修正状态下，MoTCoder 可达到 SOTA 模型 5 轮人工修正后的效果
开启自检后，准确率更进一步提升 4%

（3）代码质量全面碾压传统模型

通过专业的代码质量分析工具 Radon 对 APPS 和 CodeContests 数据集上的生成代码进行评估，MoTCoder 在所有难度级别中都保持了明显更高的可维护性指数（Maintainability Index）。

实验数据显示，相比普通微调模型和基线模型，MoTCoder 生成的代码具有更低的复杂度、更精简的代码量和更合理的注释比例。

程序员狂喜：简直好用哭了！

^{图 4：MoTCoder 生成的代码具有更优的可维护性特征}

智能调度：简单题极简模式，难题乐高模式

这种优势源于 MoTCoder 的模块化训练方法，使生成的代码结构更清晰、逻辑更简明。在时间和内存消耗的对比中（图 5），MoTCoder 生成的代码展现出显著优势。虽然其运行时间与普通微调模型相当，但在内存占用上始终低于基准模型。这得益于 MoTCoder 对全局变量和函数局部变量的智能区分，能够及时释放未使用的内存资源。