OpenAI、GPT-5.6 で推論コストを制御可能に
Sebastian Raschka は、OpenAI の GPT-5.6 シリーズで採用された「推論努力設定」の概念を解説し、従来の LLM を多段階の推論モードを持つモデルへ転換する具体的な手法と技術的意義について詳述している。
キーポイント
推論モデルの標準化と GPT-5.6 の新機能
OpenAI が o1 や DeepSeek-R1 に続き、GPT-5.6 シリーズでも「推論努力(reasoning effort)」の設定を複数用意したことで、推論モデルが現代のモデルリリースにおける標準規格となったことを示している。
推論モデルの技術的定義と実態
「推論」という用語は人間の思考プロセスそのものではなく、タスクを段階的に処理する中間的な推論トレース(reasoning trace)を出力する仕組みを指すという、AI 研究における重要な定義の再確認が行われている。
多段階努力モードの実装アプローチ
既存の LLM を単一の推論モデルにするだけでなく、低コストから高品質まで柔軟に切り替え可能な「複数の努力モード」を持つモデルを開発・実装する具体的な手法について解説している。
RLVR とトレーニング手法の進化
検証可能な報酬を用いた強化学習(RLVR)などの技術が、推論能力を劇的に向上させるためのレシピとして確立され、業界全体でこのアプローチへの注目が集まっていることを指摘している。
RLVRによる推論モデルの訓練
DeepSeek-R1は、数学やコードなど検証可能な領域に対して正誤のみを報酬とする強化学習(RLVR)を用いて推論能力を獲得しました。
中間思考プロセスの訓練への非採用
最終回答とフォーマットのみが報酬の対象となり、モデル内部で生成された中間的な推論トレースは学習信号として利用されませんでした。
出力報酬からの自己修正能力の獲得
出力に対する報酬のみで訓練を行うことで、モデルはミスを自覚しバックトラックや自己修正を行う「Aha moments」を自然に学習することができました。
重要な引用
"reasoning model" means a model that outputs an intermediate reasoning trace, which is like an intermediate response that works through a question or task step by step.
So yes, reasoning models are here to stay. They have become a standard part of modern model releases.
RLVR is a technique to provide a reward signal (0=incorrect and 1=correct) for verifiable data domains.
The intermediate reasoning trace itself was not used for training or updating the model.
DeepSeek-R1-Zero is a weaker model than R1, but it showed that RLVR is sufficient for teaching the model to generate and use reasoning traces.
In short, this means that we are spending more compute after training the model, during usage, to get better answers.
影響分析・編集コメントを表示
影響分析
この記事は、OpenAI の最新動向を通じて「推論努力の制御」が業界標準となりつつある現状を明確に示しており、開発者や企業にとって、コスト効率と性能のバランスを取るためのアーキテクチャ設計指針となる重要な知見を提供します。特に、単なるモデルリリースの紹介に留まらず、その背後にある技術的実装(多段階モードの構築)への言及が含まれているため、実際のシステム設計における実践的な影響が大きいと言えます。
編集コメント
Sebastian Raschka 氏は、最新のモデルリリース動向を捉えつつ、その背後にある「推論努力の制御」という技術的課題に焦点を当てた実践的な解説を提供しています。これは単なる機能紹介を超え、開発者が自社の LLM をどのように最適化すべきかという設計思想への示唆を含んでおり、非常に価値の高い記事です。
OpenAI が o1 をリリースしてから、LLM ベースの推論モデルという概念を一般化させたあのモデルが登場して以来、すでにほぼ 2 年が経過しました。その後約 4 ヴ月後には DeepSeek-R1 が登場し、検証可能な報酬を用いた強化学習(RLVR)というレシピも公開され、こうした推論モデルの訓練方法が具体化されました。
先週、OpenAI は GPT-5.6 モデルファミリーを発表しました。このシリーズは 3 つのサイズバリエーションがあり、それぞれに約 5〜6 段階の「推論努力度(reasoning-effort)」設定を備えています。

図 1:異なる推論努力度設定を備えた GPT 5.6 Sol モデル。(Ultra のベンチマーク数値は現在未公開ですが、Max と同様の努力レベルを採用しつつ、4 つのサブエージェントで処理を加速しているため、数値はおそらく Max と近いものになると考えられます。)
つまり、推論モデルは定着した存在です。もはや現代のモデルリリースにおいて標準的な要素となっています。
過去には、推論モデルの手法について(Understanding Reasoning LLMs)や関連する研究論文(The State of Reinforcement Learning for LLM Reasoning および The State of LLM Reasoning Model Inference)を取り上げました。さらに、ゼロから推論モデルを開発する方法をまとめた 440 ページに及ぶ新刊『Build A Reasoning Model』も執筆しています。

図 2:私が新たに執筆した『ゼロから考える推論モデルを構築する』の表紙。カラー版です!
これまでのリソースは、従来の大規模言語モデル(LLM)を推論モデルへと転換させることに焦点を当ててきました。しかし今回は、この記事冒頭の図に示されているような、「複数の努力モード」を備えた推論モデルを開発する方法について、詳しく解説していきます。
ご安心ください。この記事は単独で読むことも可能です。ただし、先ほど挙げたリソースも興味深く、役立つ内容ですので、併せてご覧いただければ幸いです。
- 推論モデルの簡単な定義
機械学習や AI の技術、あるいはその一分野について語る際、最も重要な教訓の一つが「専門用語を文字通り受け取ってはいけない」という点です。例えば、機械学習や AI における人工ニューラルネットワークは、人間の脳のような生物学的な神経網と完全に同じ仕組みで動作しているわけではありません。
同様に、「推論モデル」について語る際も、これらのモデルが人間のように実際に推論を行うことを期待してはいけません。AI や LLM の研究の文脈において「推論モデル」とは、質問やタスクに対して段階的に取り組む中間的な応答(思考プロセス)を出力するモデルを指します。
この概念を理解してもらうには、具体例を示すのが最も簡単です。

図 3:従来の LLM の回答(左)と、推論モデルによる回答(右)の比較。
- 推論モデルのトレーニングと推論時のスケーリング概説
(推論) タスクのパフォーマンスを向上させるには、本質的に 2 つのアプローチがあります。1 つは「トレーニングのスケーリング」、もう 1 つは「推論時のスケーリング」です。

図 4:LLM および推論モデルの課題解決能力を高めるための 2 つの方法。トレーニングと推論時のスケーリング。
(プロット元:Learning to reason with LLMs)
まずはトレーニングについて簡単に触れておきましょう。
2.1 推論モデルのトレーニング
一言で言えば、DeepSeek-R1 は、検証可能な報酬を用いた強化学習(RLVR: Reinforcement Learning with Verifiable Rewards)を適用することで、LLM を推論モデルへと変換するアプローチを提案しました。RLVR は、数学やコードなど「正誤が明確に判定できるデータ領域」に対して、報酬信号(0=不正解、1=正解)を与える技術です。
具体的には、数学においては SymPy や WolframAlpha といった記号計算ツールを用いて結果を検証し、コードにおいてはコンパイラ、ユニットテスト、あるいは LeetCode のような統合プラットフォームを利用して正しさを確認します。

Figure 5: RLVR 訓練中の精度とフォーマット報酬の推移。
特筆すべきは、推論プロセスそのものはモデルの学習や更新には使用されなかった点です。研究チームは中間的な回答情報を学習に活用しようとも試みましたが、DeepSeek-R1 の論文によるとこれはモデルの学習には寄与しなかったため、最終的には採用されませんでした。(プロセス報酬モデルを通じて中間推論を学習信号にどう組み込むかは、現在も活発に研究されている分野です。)

Figure 6: RLVR では中間推論は無視され、報酬は最終回答と応答フォーマットのみによって決定されます。
2.2 「アハ!」の瞬間
結局のところ、図 7 が示すように、出力に対する報酬だけを学習対象としても、モデルは問題解決のための推論方法を習得できることが分かりました。つまり、中間的な説明を記述したり、立ち戻って考え直したり、自らを修正したりする能力が身につくのです。モデルが自分のミスタッチに気づき、自らを修正するその瞬間は、「アハ!」の瞬間と呼ばれています。

図 7:「あ、そうか!」と気づく瞬間の例。推論モデルが中間段階で誤りに気づき、最終回答を出力する前にそれを修正した様子です。
ところで、DeepSeek-R1 が間違いなく最も注目された論文であり、検証可能な報酬を用いた強化学習や推論モデルの開発に大きな注目を集めたのは事実ですが、それと同じく 2025 年 1 月 22 日に arXiv で発表された「Kimi K1.5」という別の論文も存在します。さらに、「RLVR(Reinforcement Learning with Verifiable Rewards)」という用語自体は、すでに 2 ヶ月前に公開された Tülu 3 の論文「Pushing Frontiers in Open Language Model Post-Training」で使われていました。
なぜ DeepSeek R1 が最終的に最も人気のある論文となったのか。その理由は、推論行動が純粋な強化学習(RL)のみによって実現可能であることを示した点にあります。

図 8:DeepSeek-R1-Zero は、教師あり微調整(SFT)を経ずに、事前学習済みベースモデルに対して RLVR を直接適用しています。
例えば、Tülu 3 や Kimi K1.5 は、教師あり微調整(SFT)済みモデルの上に強化学習を適用しました。DeepSeek-R1 も同様に、ベースモデルである DeepSeek-V3 の SFT チェックポイントから学習を開始しています。さらに、純粋な RLVR で訓練された「DeepSeek-R1-Zero」というバリアントも含まれています。
R1 Zero は R1 より性能が劣りますが、RLVR だけでモデルに推論の痕跡を生成・活用させる能力を教え込むことが可能であることを示しました。
R1-Zero は概念的な実証(プロトタイプ)に近い存在ですが、前述した通り、本格的な DeepSeek-R1 の推論モデル学習パイプラインは通常、多段階にわたるやや複雑なプロセスです。

図 9:より詳細な推論モデルの学習パイプライン。ここでは DeepSeek-R1 シリーズの多様なモデルが描かれています。詳しくは別記事「Understanding Reasoning LLMs」をご覧ください。
なお、現在のほとんどの大規模言語モデル(LLM)は実質的に推論モデルとして機能しており、DeepSeek-R1 と同様の手法、つまり RLVR の一種を用いて訓練されています。
2.3 推論時の計算リソーススケーリングの概要
学習を通じて推論能力を高めることに加え、モデル性能を向上させるもう一つの重要な要素が「推論時の計算リソースのスケーリング」です。これは要するに、モデルを学習させた後に、利用時にさらに多くの計算資源を投入することで、より高精度な回答を得ようとするアプローチです。
これはそれ自体が一つの大きなトピックであり、詳細な解説については私の「LLM 推論モデルの現状」記事をご覧ください。
ここでは背景情報として特に重要な点だけを要約しておきます。
まず、RLVR(Reinforcement Learning from Verifiable Rewards)を用いてモデルを訓練することは、すでに推論のスケーリングの一形態をもたらします。なぜなら、推論型モデルは従来の LLM に比べて推論時に多くのトークンを出力するため、推論時の計算リソースの消費量が増大するからです。
次に、この出力長さは「推論努力レベル(reasoning effort levels)」によってさらに調整可能です。これについては後ほど詳しく説明します。
そして第三に、推論スケーリングには他にも多くの手法が存在します。その中でも人気なのが自己一貫性(self-consistency)です。これは通常、多数決投票の形式で実装されます。つまり、モデルに対して同じ質問を複数回行い、得られた回答の中から最も頻出する答えを最終解答として採用する方式です。

図 10: 人気のある推論スケーリング手法である「自己一貫性」の具体例。
この手法は、従来の大規模言語モデル(LLM)にも、推論特化型モデルにも適用可能です。また、推論トレーニングとは別に、必要に応じてオンデマンドで利用することもできます。その好例が DeepSeekMath-V2 です。同チームは、数学に特化した推論モデルに対して極端な推論スケーリングを適用し、難易度の高いオリンピックレベルの数学問題において最先端のパフォーマンスを実現しました。

図 11: 数学的性能を向上させるために併用される 2 つの推論スケーリング手法(自己一貫性チェックと自己改善)。
出典:DeepSeekMath-V2: Towards Self-Verifiable Mathematical Reasoning を改変
なお、他の推論技術の概要については、私の別記事「LLM 推論モデルの現状」を参照してください。
- 思考トークン(Think tokens)
前述の「アハ体験」の図で、<token> の記号をご覧になったことがあるかもしれません。読み返す手間を省くため、対応する図を以下に再掲します。

図 12: 推論モデルで一般的に使用されるフォーマットトークン。
これらのタグは、推論能力そのものには何ら影響しない装飾的なものです。モデルに推論能力をもたらすわけでもなく、良好な推論性能を達成するために必須というわけではありません。これらの区切り文字なしで同じモデルを訓練しても、同様のベンチマーク結果が得られる可能性が高いでしょう。
これらのタグやトークンの主な目的は、推論のトレース(経路)がどこから始まりどこで終わるかを明示し、トレーニングパイプラインやユーザーインターフェースが最終的な回答とそれを区別できるようにすることです。必要に応じて、この部分をユーザーに非表示にする際にも役立ちます。(ChatGPT や Codex などの UI では通常、このように処理されています。)
ここで強調したいのは、これらのトークン自体がモデルに「考える」能力や推論能力、あるいはより良い推論能力をもたらしているわけではないという点です。同様に、こうしたトークンなしで同じモデルを訓練しても、ベンチマークでの性能は同等のものになります。
また、文字列そのものに特別な意味があるわけではありません。他のペアの区切り文字を使っても、同じ目的を果たすことは可能です。
ちなみに、この機能の実装方法は通常、RLVR(Reinforcement Learning from Verifiable Rewards)段階でフォーマットに関する報酬を追加することで行われます。つまり、回答の正誤のみを評価するのではなく、これらのトークンを使用した場合に追加報酬を与えることで、モデルがそれらを活用するように促す仕組みです。
例えば DeepSeek-R1 では、全体の報酬は以下のように計算されます。
R_total = R_accuracy + R_format
ここでフォーマット報酬は、推論部分を特定の区切り文字の中に配置するようモデルを促す単純なルールベースのチェックでした。
reasoning trace
- 推論モードのオン・オフスイッチ
第一世代の推論モデルは、名前の通り「推論専用」でした。具体的には、DeepSeek-V3 のベースモデルとは別に、DeepSeek-R1 という推論特化モデルが存在したのです。
どんなプロンプトであっても、R1 は単純な質問に対しても非常に冗長な回答を生成し、大量のトークンを消費します。また、推論モードをオフにする機能も最初から備わっていませんでした。

図 13: 推論モデルは、最も単純なプロンプトに対しても冗長になりがちです。
その後、Qwen3 など登場した次世代モデルでは、ハイブリッドアプローチが試されました。これは、同じモデルが状況に応じて、通常の指示微調整済みモデルとして振る舞うか、あるいは必要に応じて推論モードに切り替わるというものです。
※一部のモデル開発者はこれを「思考モード」と呼び、他は「推論モード」と呼んでいます。どちらも同じ挙動を指す用語です。
Qwen3 では、トークナイザーを通じて enable_thinking=True または enable_thinking=False を指定することでこの切り替えを行います。内部実装としては、enable_thinking=False に設定すると、アシスタントの回答の先頭に空のセクションを追加する仕組みになっており、これにより Qwen3 の推論(思考)モードをオフにします。

図 14 は、Qwen3 0.6B の推論モデルにおける「thinking=False」と「thinking=True」の応答比較です。なお、左側のインターフェースでは空のタグは表示されていませんが、これらは生成された回答ではなく、修正された入力プロンプトの一部として隠されています。
この機能をトレーニング段階でどのように実装し、推論時に切り替え可能にしているのでしょうか?
結論から言うと、Qwen3 の技術レポートでも説明されている通り、このオン/オフ機能は主に教師あり微調整(SFT)によって導入され、その後、最大規模のフラッグシップモデルにおける一般化された強化学習(RL)でさらに強化されています。
具体的には、長期的思考連鎖(CoT)を用いた SFT と推論 RL による初期トレーニングの後、「Thinking Mode Fusion」と呼ばれる追加段階が設けられます。この追加 SFT 段階では、モデルは「思考あり」の例と「思考なし」の例の両方を見ます。
/think: {reasoning}{answer}
/no_think: {answer}
デフォルト動作として「思考あり」が採用されるため、/think というフラグを省略することも可能です。その後の一般化 RL 段階で、このモードとフォーマットの遵守がさらに強化されます。
これらの /think および /no_think フラグは「ソフトスイッチ」として機能します。一方、前述の enable_thinking=False 設定は、False の場合に空のタグを強制的に付加する仕組みであり、「ハードスイッチ」として働きます。

図 15:Qwen3 のトレーニングパイプラインにおける「思考モード融合」。これにより、推論モードのオン・オフ切り替えが可能になります。
つまり、トークナイザーがクエリに /no_think を追加するわけではありません。代わりに、アシスタントの応答冒頭の空欄を直接埋める仕組みです。モデルが見るのは結果として生成されたトークンだけであり、そこから即座に回答が続きます。
いずれにせよ、このオン・オフ切り替え機能は、次節で詳述する GPT-5.6 や他社のモデルにおける「推論努力度」のレベル設定を簡略化したものに過ぎません。
- 「推論努力度」の設定がどう動作するか
本節では、GPT-5 で導入され、現在ほぼすべてのフラッグシップモデルに搭載されている「推論努力度」切り替え機能が、具体的にどのように実装されているのかの概要を解説します。
冒頭で提示した Codex GPT-5.6 のインターフェース図のように、ユーザーは複数の推論「努力度」設定を選択できます。

図 16:GPT-5.6 は「Light」から「Ultra」まで、6 つの推論努力度設定を公開しています。
以下の小節では、これらの設定がどのように実装されているかを具体例で説明します。さらに次のセクションでは、このトピックに関連する興味深い研究論文の一部を紹介していきます。
5.1 推論努力度と応答の長さ・品質
残念ながら、OpenAI はこの「推論努力度」の設定に関する実装詳細を公開していません。ただし、いくつかの手がかりから推測することは可能です。
例えば、昨年公開されたオープンソースの gpt-oss モデル(『GPT-2 から gpt-oss へ:アーキテクチャの進化を分析する』で解説しました)を見ると、OpenAI はシステムプロンプトに「Reasoning effort: low/medium/high」という指示を追加することで、推論努力度を切り替えられるようにしていることがわかります。

図 17:gpt-oss のチャットテンプレートでは、選択された推論努力度がシステムメッセージに挿入され、その後同じモデルに入力されます。
予想通り、推論努力度は回答の長さや精度に直接影響を及ぼします。その様子は以下の通りです。

図 18:異なる推論努力度における gpt-oss モデルの回答長さと品質(モデルカードからの抜粋図)
おそらく、最新の GPT 5.6 を含む GPT 5 シリーズも同様のアプローチを採用していると考えられます。
ところで、上記の図を見ると、努力度の設定によって応答長がどのようにスケーリングされるかがよくわかります。努力レベルはトークン使用量に直接相関しており、それがさらに精度にも相関しているようです。「高」以上の努力度設定を考案することも可能かもしれませんが、いずれ性能は飽和する点に達すると考えられます。この飽和現象は GPT-5.6 Sol モデルにおいてより明確に確認でき、推論予算を増やしすぎるとある時点で経済的に割に合わなくなることも示しています。

図 19: 推論努力度の向上は API コストとコーディングエージェントの性能を両方とも高め、GPT-5.6 の最高設定ではその効果は逓減します。このデータは Artificial Analysis Coding Agent Index v1.1 に基づいています。
推論努力度、トークン使用量、ベンチマーク性能の関係を示す、非常に新しいデータポイントとして、今週 Thinking Machine Labs が公開したオープンウェイトの「Inkling」リリースがあります。

図 20: Inkling の努力度を上げると
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It has been almost two years since OpenAI released o1, a model that popularized the idea of LLM-based reasoning models. DeepSeek-R1 followed about four months later, together with details of a reinforcement learning with verifiable rewards (RLVR) recipe to train such reasoning models.
Last week, OpenAI released the GPT-5.6 model family. It comes in three sizes, each with roughly five or six reasoning-effort settings.

Figure 1: The GPT 5.6 Sol model with different reasoning effort settings. (Benchmark numbers for Ultra are currently not available but should be relatively similar to Max, since it uses a similar effort level but accelerates the work with four subagents.)
So yes, reasoning models are here to stay. They have become a standard part of modern model releases.
In the past, I covered the methodology of reasoning models (Understanding Reasoning LLMs) as well as relevant research papers (The State of Reinforcement Learning for LLM Reasoning and The State of LLM Reasoning Model Inference). And I even wrote a whole new 440-page book on how to develop reasoning models, Build A Reasoning Model (From Scratch).

Figure 2: My new Build A Reasoning Model (From Scratch) book. In color!
These resources have focused on turning a conventional LLM into a reasoning model. Now, in this article, I want to focus on and explain how to develop a reasoning model that has multiple effort modes, similar to what’s shown in the figure at the beginning of this article.
No worries, this article can be read as a standalone article. However, the aforementioned resources may be interesting and useful.
- A brief definition of reasoning models
When talking about pretty much any machine learning or AI technique or subfield, the one lesson is that we usually shouldn’t take technical terms “literally”. For example, an (artificial) neural network in machine learning and AI doesn’t literally work like a biological neural network like the human brain.
Similarly, when talking about “reasoning models”, we shouldn’t expect that these models literally reason like us humans. In the context of AI and LLM research, “reasoning model” means a model that outputs an intermediate reasoning trace, which is like an intermediate response that works through a question or task step by step.
It’s probably easiest to explain this by showing an example.

Figure 3: Illustration of a conventional LLM answer (left) and an answer by a reasoning model (right).
- A brief overview of training and inference scaling reasoning models
There are essentially two ways to improve (reasoning) task performance: training scaling and inference scaling.

Figure 4: Training and inference-scaling are two ways to improve LLM and reasoning model problem-solving capabilities. Plot based on Learning to reason with LLMs
Let’s briefly talk about training first.
2.1 Training reasoning models
In a nutshell, DeepSeek-R1 proposed training an LLM using reinforcement learning with verifiable rewards (RLVR) to turn it into a reasoning model. RLVR is a technique to provide a reward signal (0=incorrect and 1=correct) for verifiable data domains. These verifiable data domains here are math (we can use a symbolic math checker like SymPy or WolframAlpha to check results) and code (we can use a compiler or unit tests, or integrated platforms like LeetCode) to check for correctness.

Figure 5: Illustration of accuracy and format rewards during RLVR training.
Notably, the reasoning trace itself was not used for training or updating the model. Although they tried to use this intermediate response information for training, the DeepSeek-R1 paper reported that it wasn’t helpful for the model training, so it was ultimately not used. (Whether and how to incorporate intermediate reasoning traces in the training signal via process reward models is an active area of research.)

Figure 6: The intermediate reasoning trace is ignored during RLVR; only the final answer and response format determine the reward.
2.2 “Aha” moments
Anyway, just training on the output rewards alone, as Figure 7 shows, turned out to be sufficient for the model to learn how to reason through a problem, meaning that it would learn to write intermediate explanations, backtrack, and self-correct itself. These moments when the model realizes that it made a mistake and self-corrects itself are called “Aha” moments.

Figure 7: An example of an aha moment, where a reasoning model notices an error in its intermediate reasoning and corrects it before producing the final answer.
By the way, while DeepSeek-R1 is inarguably the more popular paper, and the paper that created excitement around reinforcement learning with verifiable rewards and the development of reasoning models, there is another paper, Kimi K1.5, published on exactly the same day on arXiv (22 Jan 2025). Also, the term RLVR was already coined two months earlier in Tülu 3: Pushing Frontiers in Open Language Model Post-Training.
One reason why the DeepSeek R1 is ultimately the more popular paper is that it demonstrated that reasoning behavior can be achieved with pure reinforcement learning (RL).

Figure 8: DeepSeek-R1-Zero applies RLVR directly to the pretrained base model without supervised fine-tuning.
For instance, Tülu 3 and Kimi K1.5 applied reinforcement learning on top of a supervised fine-tuned (SFT) model. The DeepSeek-R1 model was also trained from an SFT checkpoint of the DeepSeek-V3 base model, and it included a DeepSeek-R1-Zero variant trained with pure RLVR. R1 Zero is a weaker model than R1, but it showed that RLVR is sufficient for teaching the model to generate and use reasoning traces.
While R1-Zero was more of a proof-of-concept model, note that the full DeepSeek-R1 reasoning model training pipeline is usually multi-stage and a bit more complicated, as mentioned above.

Figure 9: More detailed reasoning model training pipeline. This one depicts the various DeepSeek-R1 models. For more details, see my other article: Understanding Reasoning LLMs
By the way, most of today’s LLMs are effectively reasoning models, meaning they have been trained in a similar fashion to DeepSeek-R1 using a form of RLVR.
2.3 Inference scaling in a nutshell
Next to improving reasoning behavior through training, another lever for improving model performance is inference compute scaling. In short, this means that we are spending more compute after training the model, during usage, to get better answers.
This is a whole topic by itself, and you could read through my The State of LLM Reasoning Model Inference for a more detailed rundown:
I will try to summarize what’s most essential to mention as background info below.
First, training a model with RLVR is already implicitly leading to a form of inference scaling, since reasoning models usually output more tokens during inference compared to conventional LLMs, and that means we are spending more compute during inference.
Second, we can further adjust this output length via reasoning effort levels, but more on that later.
Third, there are many additional inference scaling techniques. A popular one is self-consistency, which is often implemented as a form of majority voting where the model is queried multiple times, and the final answer is selected via majority vote.

Figure 10: An example of self-consistency, a popular inference scaling technique.
This can be applied to conventional LLMs as well as reasoning models. Also, this method can be used on demand and in addition to reasoning training. A good example of that is DeepSeekMath-V2, where the researchers applied extreme inference-scaling on top of a reasoning model (specialized for math) to achieve state-of-the-art performance on challenging math olympiad-type problems.

Figure 11: Two types of inference scaling (self-consistency and self-refinement) used together to improve math performance. Figure adapted from DeepSeekMath-V2: Towards Self-Verifiable Mathematical Reasoning
But again, I will refer to my other article, The State of LLM Reasoning Model Inference for an overview of other techniques:
- Think tokens
You may have seen the <think></think> tokens in the earlier “Aha moments” figure. I also included the corresponding figure below so you don’t have to scroll all the way up.

Figure 12: Common formatting tokens in reasoning models.
These <think> and </think> tags are cosmetic with respect to reasoning ability. They do not make the model reason, and they are not required to achieve good reasoning performance. One could train the same model without these delimiters and likely reach similar benchmark performance.
The purpose of these <think> tags or tokens is mainly to mark where the reasoning trace begins and ends so that the training pipeline or user interface can separate it from the final answer and optionally hide it from the user. (UIs like ChatGPT or Codex usually do this.)
The point here is that the <think> tokens are not giving the model the ability to “think” or reason or reason better. One could train the same models without such <think> tokens and reach similar benchmark performance.
There is also nothing special about the literal strings <think> and </think>. Another pair of delimiters could serve the same purpose.
By the way, the way this is implemented is typically by adding a formatting reward during the RLVR stage. So instead of just rewarding the model based on answer correctness, one would provide additional reward for the use of <think> tokens, which in turn encourages the model to use those.
In DeepSeek-R1, for example, the overall reward was calculated as
R_total = R_accuracy + R_format
where the format reward was a simple rule-based check that encouraged the model to place its reasoning inside:
<think>
reasoning trace
</think>.
- Reasoning mode on and off switches
The first generation of reasoning models was dedicated reasoning models. With that, I mean that there was a DeepSeek-V3 base model and a separate DeepSeek-R1 reasoning model.
No matter what the prompt is, R1 generally outputs very verbose responses using lots of tokens, even for simple prompts. It also lacks a built-in option to turn off the reasoning mode.

Figure 13: Reasoning models are very verbose, even for the simplest prompts.
Later models, like Qwen3 and others, experimented with hybrid approaches, where the same model can behave like a regular instruction fine-tuned model or a reasoning model on demand.
Note: Some model developers call this “thinking mode,” while others call it “reasoning mode.” Both terms refer to the same behavior.
In Qwen3, this is handled via the tokenizer using enable_thinking=True or enable_thinking=False. Under the hood, setting enable_thinking=False essentially adds an empty <think></think> section to the beginning of the assistant response to turn off Qwen3’s reasoning (”thinking”) mode.

Figure 14: Response of Qwen3 0.6B reasoning model with thinking=False and thinking=True. (The empty <think></think> tags are hidden in the interface on the left as they are part of the modified input prompt, not the generated answer.)
How is this implemented during training, such that the model supports this toggle during inference time, as shown in the figure above?
In short, as explained in the Qwen3 technical report, this on/off behavior is introduced primarily through supervised fine-tuning (SFT) and then reinforced during general RL in their largest flagship models.
For instance, after the initial reasoning model is trained via long-chain-of-thought SFT and reasoning RL, they add a “Thinking Mode Fusion” stage. During this additional SFT stage, the model sees both thinking and non-thinking examples:
/think: <think>{reasoning}</think>{answer}
/no_think: <think></think>{answer}
Thinking is the default behavior, so /think can also be omitted. The subsequent general RL stage further reinforces this mode and format following.
These /think and /no_think flags are a “soft” switch. However, the enable_thinking=False setting mentioned earlier, which force-adds the empty <think></think> in the False case, acts then as a “hard” switch.

Figure 15: “Thinking Mode Fusion” in Qwen3’s training pipeline to enable the reasoning mode on and off switch.
In other words, the tokenizer does not add /no_think to the query. It directly fills in the empty <think></think> section at the beginning of the assistant response. The model only sees the resulting tokens and continues directly with the answer.
Anyway, this on-and-off toggle is essentially a simplified version of the reasoning effort levels in GPT-5.6 and others, which I cover in the next section.
- How “reasoning effort” settings work
In this section, I want to provide a brief overview of how the different reasoning effort toggles may be implemented, which have been introduced in models like GPT 5 and are present in pretty much any flagship model today.
Concretely, at the beginning of this article, I showed a figure from the Codex GPT 5.6 interface that lets users select multiple reasoning “effort” settings.

Figure 16: GPT-5.6 exposes six reasoning effort settings, ranging from Light to Ultra.
The following subsection will illustrate how these settings may be implemented. Then, in the next section, I will go over some of the more interesting research papers related to this topic.
5.1 Reasoning effort and response length and quality
Unfortunately, the implementation details of their effort settings are not shared by OpenAI, but there is some evidence out there that can be used for educated guesses.
For instance, via their open-source gpt-oss models from last year (I wrote about them in From GPT-2 to gpt-oss: Analyzing the Architectural Advances), we know that OpenAI allows us to toggle the reasoning effort setting via the system prompt (”Reasoning effort: low/medium/high”) that is prepended to each prompt.

Figure 17: The gpt-oss chat template inserts the selected reasoning effort into the system message before sending the prompt to the same model.
As expected, the reasoning effort directly affects the response length and accuracy, as shown below.

Figure 18: Response length and quality of gpt-oss models under different reasoning efforts (annotated figure from the model card)
Presumably, their GPT 5 models, including the recent GPT 5.6 models, use a similar approach.
By the way, note how different effort settings scale the response length in the figure above. The effort level seems directly correlated to token usage, which in turn seems correlated to accuracy. It might be possible to come up with effort settings beyond the “high” one, but I assume performance would saturate at some point. This saturation can be seen more clearly for the GPT 5.6 Sol model, which also shows that increasing reasoning budgets can become uneconomical at some point.

Figure 19: Reasoning effort increases both API cost and coding-agent performance, with diminishing returns at the highest GPT-5.6 settings. Figure based on the Artificial Analysis Coding Agent Index v1.1.
Another good, very recent data point that shows the relationship between reasoning effort, token usage, and benchmark performance is this week’s new open-weight Inkling release by Thinking Machine Labs.

Figure 20: Increasing the Inkling effort lev
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