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【大模型系列篇】Qwen3思考预算及思考模式切换实现原理探索

news 来源：原创 2025/8/18 13:21:12

我们之前一期有介绍过阿里发布并开源的Qwen3大语言模型，无缝集成思考模式、多语言和MCP智能体：《Qwen3开源全新一代大语言模型来了，深入思考，更快行动》，感兴趣的小伙伴可以跳转阅读。

而在本次开源的 Qwen3 的更新中，核心亮点之一是支持思考模式的切换。Qwen3 既可以在思考模式下深思熟虑，也可以在非思考模式中提供快速的响应。更重要的是，这两种模式的结合增强了 Qwen3 实现稳定且高效的“思考预算”控制能力。如下图所示，随着思考预算分配的提升，模型在评测集上的得分也逐渐提升。这样一来，用户可以根据不同的任务难度分配不同的预算，从而在速度与性能之间实现更优的平衡。

那么，思考预算和思考模式切换都是如何实现的呢？

思考预算原理

在 Qwen Chat 网页版 chat.qwen.ai 上，深度思考的思考预算是可调节的，粒度为 1024 tokens，最大可达 38912 tokens，也就是 38 * 1024 tokens，如下图所示。

那么，在解密思考预算调整的原理之前，我们先来看一个例子。下图展示了 Qwen3-235B-A22B 在 1024 tokens 的思考预算下回答问题的情况。（为了能让 Qwen3 可以思考到 1024 tokens 或者更多，这里使用了一个马尔科夫链的相关问题）

示例问题：

假设赌徒初始本金为 A 元，每局赌博有 50% 概率赢 1 元或输 1 元，目标是达到 N 元或破产。此问题可通过马尔科夫链建模，计算最终破产或成功的概率，请问如何计算？

Qwen3 在达到思考预算上限时，思考过程就戛然而止了。所以很难不让人相信，思考预算的实现原理就是，统计思考过程中的（<think> 后） tokens 数量，达到思考预算上限时，立刻停止思考（强行截断停止），并补上 </think>，以进入输出阶段。

思考模式切换

Qwen3 思考模式切换的原理相对透明，可以在 Qwen3 的 tokenizer_config.json 中的 chat_template 中看到。下面展示了 Jinja 格式的 Qwen3 对话模板。

{%- if tools %}{{- '<|im_start|>system\n' }}{%- if messages[0].role == 'system' %}{{- messages[0].content + '\n\n' }}{%- endif %}{{- "# Tools\n\nYou may call one or more functions to assist with the user query.\n\nYou are provided with function signatures within <tools></tools> XML tags:\n<tools>" }}{%- for tool in tools %}{{- "\n" }}{{- tool | tojson }}{%- endfor %}{{- "\n</tools>\n\nFor each function call, return a json object with function name and arguments within <tool_call></tool_call> XML tags:\n<tool_call>\n{\"name\": <function-name>, \"arguments\": <args-json-object>}\n</tool_call><|im_end|>\n" }}
{%- else %}{%- if messages[0].role == 'system' %}{{- '<|im_start|>system\n' + messages[0].content + '<|im_end|>\n' }}{%- endif %}
{%- endif %}
{%- set ns = namespace(multi_step_tool=true, last_query_index=messages|length - 1) %}
{%- for message in messages[::-1] %}{%- set index = (messages|length - 1) - loop.index0 %}{%- if ns.multi_step_tool and message.role == "user" and not(message.content.startswith('<tool_response>') and message.content.endswith('</tool_response>')) %}{%- set ns.multi_step_tool = false %}{%- set ns.last_query_index = index %}{%- endif %}
{%- endfor %}
{%- for message in messages %}{%- if (message.role == "user") or (message.role == "system" and not loop.first) %}{{- '<|im_start|>' + message.role + '\n' + message.content + '<|im_end|>' + '\n' }}{%- elif message.role == "assistant" %}{%- set content = message.content %}{%- set reasoning_content = '' %}{%- if message.reasoning_content is defined and message.reasoning_content is not none %}{%- set reasoning_content = message.reasoning_content %}{%- else %}{%- if '</think>' in message.content %}{%- set content = message.content.split('</think>')[-1].lstrip('\n') %}{%- set reasoning_content = message.content.split('</think>')[0].rstrip('\n').split('<think>')[-1].lstrip('\n') %}{%- endif %}{%- endif %}{%- if loop.index0 > ns.last_query_index %}{%- if loop.last or (not loop.last and reasoning_content) %}{{- '<|im_start|>' + message.role + '\n<think>\n' + reasoning_content.strip('\n') + '\n</think>\n\n' + content.lstrip('\n') }}{%- else %}{{- '<|im_start|>' + message.role + '\n' + content }}{%- endif %}{%- else %}{{- '<|im_start|>' + message.role + '\n' + content }}{%- endif %}{%- if message.tool_calls %}{%- for tool_call in message.tool_calls %}{%- if (loop.first and content) or (not loop.first) %}{{- '\n' }}{%- endif %}{%- if tool_call.function %}{%- set tool_call = tool_call.function %}{%- endif %}{{- '<tool_call>\n{"name": "' }}{{- tool_call.name }}{{- '", "arguments": ' }}{%- if tool_call.arguments is string %}{{- tool_call.arguments }}{%- else %}{{- tool_call.arguments | tojson }}{%- endif %}{{- '}\n</tool_call>' }}{%- endfor %}{%- endif %}{{- '<|im_end|>\n' }}{%- elif message.role == "tool" %}{%- if loop.first or (messages[loop.index0 - 1].role != "tool") %}{{- '<|im_start|>user' }}{%- endif %}{{- '\n<tool_response>\n' }}{{- message.content }}{{- '\n</tool_response>' }}{%- if loop.last or (messages[loop.index0 + 1].role != "tool") %}{{- '<|im_end|>\n' }}{%- endif %}{%- endif %}
{%- endfor %}
{%- if add_generation_prompt %}{{- '<|im_start|>assistant\n' }}{%- if enable_thinking is defined and enable_thinking is false %}{{- '<think>\n\n</think>\n\n' }}{%- endif %}
{%- endif %}

我们直接来看最后几行，也就是 add_generation_prompt 部分。

{%- if add_generation_prompt %}{{- '<|im_start|>assistant\n' }}{%- if enable_thinking is defined and enable_thinking is false %}{{- '<think>\n\n</think>\n\n' }}{%- endif %}
{%- endif %}

上面就是 add_generation_prompt 部分的代码。可以看到，如果传入了 enable_thinking 并且为 false 的情况下，模型就会在 <|im_start|>assistant\n 的后面再补上 <think>\n\n</think>\n\n 以让模型结束思考，直接进入输出阶段。

让我们再来看 QwQ 在 add_generation_prompt 时的行为，来更好地理解 Qwen3 的思考模式切换逻辑。

{%- if add_generation_prompt %}{{- '<|im_start|>assistant\n<think>\n\n' }}
{%- endif %}

可以看到 QwQ 通过补上额外的 <think> 来让模型强制进入思考阶段。而Qwen3 通过补上 <think>\n\n</think>\n\n 的方式告诉模型，思考阶段什么都没有，但是思考阶段已经结束了，需要进入最终输出阶段了，从而实现了思考模式切换。

更多关于Qwen3思考模式的探索，欢迎跳转阅读《对Qwen3提到的thinking和no thinking混合思考模式的讨论》。

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tinyrenderer笔记（透视矫正）

tinyrenderer个人代码仓库&#xff1a;tinyrenderer个人练习代码 引言 还要从上一节知识说起&#xff0c;在上一节中我为了调试代码&#xff0c;换了一个很简单的正方形 obj 模型&#xff0c;配上纹理贴图与法线贴图进行渲染&#xff0c;得了下面的结果&#xff1a; what&…...

编程日记 2025/8/17 8:27:25

c++类【发展】

类的静态成员&#xff08;用static声明的成员&#xff09;,在声明之外用例单独的语句进行初始化&#xff0c;初始化时&#xff0c;不再需要用static进行限定。在方法文件中初始化。以防重复。 特殊成员函数 复制构造函数&#xff1a; 当使用一个对象来初始化另一个对象…...

编程日记 2025/8/17 8:52:59