面向多语言推理的跨语言在线策略自蒸馏

Hugging Face Daily Papers 论文

摘要

本文提出了跨语言在线策略自蒸馏(COPSD)方法,该方法通过共享的学生-教师架构,将高资源语言的推理能力迁移到低资源语言中。在17种非洲语言上的实验表明,该方法的数学推理能力和答案格式遵循度均得到显著提升,性能优于组相对策略优化(GRPO)。

大型语言模型(LLMs)在数学推理领域已取得显著进展,但该能力在不同语言间的表现并不均衡。尤其是低资源语言,其推理性能明显较弱。为此,我们提出了跨语言在线策略自蒸馏(COPSD),旨在将模型自身的高资源语言推理行为迁移至低资源语言。COPSD采用同一模型同时兼任学生模型与教师模型:学生模型仅接收低资源语言的问题输入,而教师模型则会获得额外的跨语言上下文信息,包括问题的英文翻译及参考解答。训练阶段,该方法通过最小化学生模型自身采样轨迹(rollouts)上的全分布词元级差异(token-level divergence),提供密集的监督信号,从而有效规避仅依赖最终结果的传统强化学习(RL)所面临的稀疏性与不稳定性问题。在17种低资源非洲语言上的实验表明,COPSD在不同参数规模的模型上均能稳定提升低资源语言的数学推理能力,且性能大幅超越组相对策略优化(GRPO)。进一步的消融分析表明,COPSD不仅能提高答案格式的遵循度、增强测试时扩展(test-time scaling)效果,还在更具挑战性的多语言推理基准测试中展现出良好的泛化能力,其中低资源语言获得的提升尤为显著。我们的代码与数据集已开源:https://github.com/cisnlp/COPSD。
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论文页面 - 用于多语言推理的跨语言在线策略自蒸馏 (Crosslingual On-Policy Self-Distillation for Multilingual Reasoning)

来源:https://huggingface.co/papers/2605.09548

摘要

COPSD 利用带有跨语言上下文的自蒸馏技术,将高资源语言模型的推理行为迁移至低资源语言,从而提升了数学推理性能。

大语言模型 (https://huggingface.co/papers?q=Large%20language%20models)(LLMs)在数学推理 (https://huggingface.co/papers?q=mathematical%20reasoning) 方面取得了显著进展,但这一能力在不同语言间的普及程度并不均衡。尤其是低资源语言 (https://huggingface.co/papers?q=low-resource%20languages) 的推理性能明显较低。为解决这一问题,我们提出了跨语言在线策略自蒸馏 (https://huggingface.co/papers?q=Crosslingual%20On-Policy%20Self-Distillation)(COPSD),将模型自身的高资源推理行为迁移至低资源语言 (https://huggingface.co/papers?q=low-resource%20languages)。COPSD 使用同一模型同时作为学生模型和教师模型:学生模型仅接收低资源语言的问题,而教师模型则获取包含问题英文翻译和参考解答在内的特权跨语言上下文。训练过程旨在最小化学生模型在自身生成轨迹上的全分布 token 级别差异 (https://huggingface.co/papers?q=token-level%20divergence),在提供密集监督的同时,避免了仅依赖结果的强化学习 (https://huggingface.co/papers?q=reinforcement%20learning)(RL)所带来的稀疏性与不稳定性。在 17 种低资源非洲语言上的实验表明,COPSD 在不同模型规模下均能持续提升低资源数学推理 (https://huggingface.co/papers?q=mathematical%20reasoning) 性能,且显著优于组相对策略优化 (https://huggingface.co/papers?q=Policy%20Optimization)(GRPO)。进一步分析显示,COPSD 提高了答案格式遵循度,增强了测试时缩放 (https://huggingface.co/papers?q=test-time%20scaling) 能力,并能够泛化至更具挑战性的多语言推理基准 (https://huggingface.co/papers?q=multilingual%20reasoning%20benchmarks),其中对资源更稀缺的语言带来的提升尤为显著。我们的代码和数据已开源:https://github.com/cisnlp/COPSD。

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