大模型訓(xùn)練中RM分?jǐn)?shù)越來(lái)越高，那訓(xùn)出來(lái)LLM的效果一定好嗎？

之前在文章大模型面試八股中提到一個(gè)問(wèn)題，大模型訓(xùn)練中RM分?jǐn)?shù)越來(lái)越高，那訓(xùn)出來(lái)LLM的效果一定好嗎？

這么肯定的判斷肯定是有坑的，值得懷疑。

如果你動(dòng)手跑幾次ppo的過(guò)程就發(fā)現(xiàn)了，大模型的強(qiáng)化學(xué)習(xí)非常難以訓(xùn)練，難以訓(xùn)練不僅僅指的是費(fèi)卡，還是指的非常容易訓(xùn)崩。

第一，費(fèi)卡。假設(shè)你訓(xùn)llama 7b，SFT 和 RM 都用7B的模型，那么顯存耗費(fèi) = 2*7B(TRIAN MODE) + *7B(EVAL MODE), 分別對(duì)應(yīng) policy model / critic model，還有ref model/reward model

本來(lái)你能用幾張40GB A100的卡+deepspeed 做7b的全參數(shù)微調(diào)，強(qiáng)化學(xué)習(xí)就得升級(jí)到80GB的A100了，勉勉強(qiáng)強(qiáng)能跑到7B。想跑更大的就得充錢了。

第二，容易崩。LLM訓(xùn)著訓(xùn)著就不聽(tīng)你話了，要么變成停不下來(lái)的復(fù)讀機(jī)，輸出到后面沒(méi)有邏輯直到maxlen，要么變成啞巴，直接一個(gè)eosid躺平。

RLHF中的問(wèn)題其實(shí)在RL游戲訓(xùn)練里面很常見(jiàn)了，如果環(huán)境和參數(shù)設(shè)置不好的話，agent很容走極端，在 一頭撞死or循環(huán)鬼畜之間反復(fù)橫跳。

原始的ppo就是很難訓(xùn)，對(duì)SFT基模型和RM的訓(xùn)練數(shù)據(jù)以及采樣prompt的數(shù)據(jù)要求很高，參數(shù)設(shè)置要求也很高。

自從openai帶了一波RLHF的節(jié)奏后，大家都覺(jué)得強(qiáng)化學(xué)習(xí)在對(duì)齊方面的無(wú)敵功力，但自己跑似乎又不是那么回事，這玩意也太有講究了吧。

更多的魔鬼在細(xì)節(jié)了，openai像拿了一個(gè)比賽的冠軍，告訴你了成功的solution，結(jié)果沒(méi)告訴你各個(gè)步驟的重要性和關(guān)鍵設(shè)置，更沒(méi)有告訴你失敗和無(wú)效的經(jīng)驗(yàn)。

在講trick之前，首先復(fù)旦-MOSS也對(duì)LLM的訓(xùn)練過(guò)程加了更多監(jiān)測(cè)，其實(shí)這些都是實(shí)驗(yàn)中非常重要的監(jiān)控過(guò)程指標(biāo)，能很清楚的發(fā)現(xiàn)你模型是否出現(xiàn)異常。

然后這個(gè)圖很好，非常清楚地講述了trick是如何作用在RLHF中的各個(gè)階段的，另外配套的開(kāi)源代碼實(shí)現(xiàn)也非常清晰易懂，典型的面條代碼沒(méi)有什么封裝，一碼到底，易讀性和魔改都很方便。

下面我們看看這7個(gè)trick，對(duì)應(yīng)圖中右側(cè)畫(huà)星號(hào)的部分。

1， token級(jí)別的KL散度懲罰

kl_penalty = (-self.kl_penalty_weight * (logprobs - ref_logprobs)).cpu()

這一步主要解決的問(wèn)題是訓(xùn)練穩(wěn)定性，防止步子太大扯著蛋，如果你輸出的和參考模型差別過(guò)大的話就減分。

2，Reward Normalization and Clipping

3，Value Function Loss Clipping

Clipping類似梯度裁剪，也是止步子太大扯著蛋，對(duì)一些異常的loss和reward做了限制，Normalization為了對(duì)reward做標(biāo)準(zhǔn)化。

這部分的代碼可以對(duì)應(yīng)開(kāi)源中的這些設(shè)置仔細(xì)查看，原理大同小異

self.use_reward_clip: bool = opt.use_reward_clip
self.use_reward_norm:bool=opt.use_reward_norm
self.use_advantage_norm:bool=opt.use_advantage_norm
self.use_advantage_clip: bool = opt.use_advantage_clip
self.use_critic_loss_clip:bool=opt.use_critic_loss_clip
self.use_policy_loss_clip:bool=opt.use_policy_loss_clip

4.Critic Model Initialization

用RM model初始化Critic可能不是一個(gè)必要的選擇，作者做了一些實(shí)驗(yàn)證明這個(gè)問(wèn)題，推薦使用critic model pre-training。代碼里這部分還沒(méi)有，還是使用rm初始化的，后續(xù)跟進(jìn)一下這個(gè)問(wèn)題。

5. Generalized Advantage Estimation

附錄里C.3有GAE的調(diào)參實(shí)驗(yàn)。

6.Clipped Surrogate Objective

這個(gè)也是一種正則化方法，防止步子太大扯著蛋，確保訓(xùn)練過(guò)程的中的穩(wěn)定性，這個(gè)方法比一般policy gradient處理的更為高效。

7.Global Gradient Clipping

原理還是同上，所有的Clipping無(wú)非都是砍掉太大的步子。

另外作者還用了一個(gè)instruct gpt里面用到的方案，增加了訓(xùn)練過(guò)程使用 llm_pretrain_loss，參考代碼

if self.use_entropy_loss:
    loss1 = pg_loss + self.vf_loss_weight * vf_loss + self.entropy_loss_weight * entro_loss
else:
    loss1 = pg_loss + self.vf_loss_weight * vf_loss
loss2 = self.ppo_pretrain_loss_weight * pretrain_loss
loss = loss1 + loss2

總結(jié)下，整體ppo-max的改進(jìn)主要集中在訓(xùn)練過(guò)程的穩(wěn)定性上，用的東西還是模型的老三樣，訓(xùn)練過(guò)程裁剪，初始化，loss改進(jìn)，主要集中在如何能讓RLHF更好調(diào)，推薦參考作者的源碼進(jìn)行一些實(shí)驗(yàn)。

另外，作者在論文里留了一個(gè)彩蛋，技術(shù)報(bào)告的第二部分預(yù)告主要是講Reward Model的成功和踩坑經(jīng)驗(yàn)，目前還沒(méi)有發(fā)布，靜待作者更新。之前大家一直的爭(zhēng)論點(diǎn)用什么scale的RM，說(shuō)要用遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于SFT model的RM model，這到底是不是一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題，是不是deberta 和 65B都行，期待作者第二個(gè)技術(shù)報(bào)告里給一個(gè)實(shí)驗(yàn)~

審核編輯：劉清