PR-OPD:面向智能体强化学习的特权表示在策略自蒸馏

Hugging Face Daily Papers 论文

摘要

提出特权表示在策略自蒸馏(PR-OPD),通过让策略为轨迹生成事后技能并以自身作为停止梯度教师对齐各层隐藏状态,在 ALFWorld 与 WebShop 上显著优于 GRPO,最高提升 4.7 和 14.0 个百分点。

语言模型智能体通常通过强化学习进行训练,每个回合仅获得一个奖励信号,而特权自蒸馏则进一步丰富了这一过程:在给定技能的情况下,让同一策略通过 token 概率向自身无技能的版本传授技能。然而,我们发现了两个现象,对这一通道的有效性提出了质疑。**不可见的 Advantage**:在上下文中加入技能可将 WebShop 的成功率从 42.2% 提升到 56.2%,但仅改变了不到四分之一采样 token 的概率。**大量待对齐信息**:技能改变了超过 80% 响应 token 的隐藏状态,且线性探针能够追溯这些变化到具体的技能。为利用这一点,我们提出了**特权表示在策略自蒸馏**(Privileged Representation On-policy Self-Distillation,PR-OPD)。在 GRPO 预热之后,策略为每条轨迹撰写一个事后(hindsight)技能,随后以该技能作为停止梯度教师重新阅读自己的响应,并在奖励目标之外,将各层投影后的隐藏状态与教师对齐。该方法无需外部技能库、独立教师模型,也不增加推理开销。在 ALFWorld 和 WebShop 上使用两种骨干模型进行实验,PR-OPD 在所有设置中均取得最佳整体效果,相比 GRPO 在 ALFWorld 成功率上最高提升 4.7 个百分点,在 WebShop 准确率上最高提升 14.0 个百分点。代码已开源:https://github.com/balibata/PR-OPD。
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来源:https://huggingface.co/papers/2609.36642

摘要

语言模型智能体通常通过强化学习训练,每个回合仅获得一次奖励信号;特权自蒸馏(privileged self-distillation)对此进行了扩展——让同一个策略在给定技能的情况下,通过 token 概率教会自身无技能版本。然而,我们发现了两个质疑这一通道的现象。不可见的优势:在上下文中加入技能可将 WebShop 成功率从 42.2% 提升至 56.2%,但却只改变了不到四分之一的采样 token 的概率。丰富的对齐:技能改变了超过 80% 响应 token 的隐状态,且线性探针可以追溯出具体是哪一个技能。为了利用这一点,我们提出了特权表示在线自蒸馏(Privileged Representation On-policy Self-Distillation, PR-OPD)。在 GRPO 预热之后,策略为每条轨迹编写一个事后技能(hindsight skill),并以该技能作为停止梯度(stop-gradient)教师重新读取自身生成的响应,在奖励目标之外,同时在每一层将自身的投影隐状态与教师的隐状态对齐,无需外部技能库、独立教师或推理开销。在 ALFWorld 和 WebShop 上使用两种基座模型的实验中,PR-OPD 在所有设置下均取得了最优的整体结果,相比 GRPO 在 ALFWorld 成功率上最多提升 4.7 个百分点,在 WebShop 准确率上提升 14.0 个百分点。代码已开源:https://github.com/balibata/PR-OPD

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