强化学习训练中的 Reference Model 起什么作用?
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考查重点:参考分布与策略漂移。冻结参考策略为同回答算概率,通过 KL 等限制当前策略漂移;它不是奖励评判器,也不直接估未来回报
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参考答案
核心回答
Reference Model通常是冻结的初始策略,例如SFT检查点,用于为同一prompt和回答计算参考概率,并通过KL等正则项限制当前策略过度偏离原分布。它提供行为锚点,帮助控制奖励优化带来的漂移;它不负责判断答案是否正确,也不是估计未来回报的Critic。
需要特别区分Old Policy:PPO/GRPO中的old是生成当前训练样本的策略快照,用于重要性概率比;Reference通常在更长训练阶段固定,参与分布约束,二者目的和更新节奏不同。
它如何进入目标
一种常见的RLHF写法是:
最大化 E[r(x,y)] - β KL(πθ(·|x) || πref(·|x))
当前策略若为了奖励不断改变语言习惯、输出分布或钻奖励漏洞,KL代价会抑制这种偏离。β越大通常锚定越强,但可能妨碍有益探索;β过小则允许更大漂移,需要结合任务质量与实际KL观察。
对自回归回答,常在生成token上使用logπθ−logπref等量构造序列惩罚或估计;要明确采样分布、mask和平均方式。单个采样token的log比值可以为负,不能把它与始终非负的完整KL散度混为一谈。不同算法也可能采用其他KL估计器或把约束写在不同损失位置。
一个可复算例子
简化成只有两个候选:当前策略p=(0.8,0.2),参考q=(0.5,0.5),则:
KL(p||q) = 0.8 ln(0.8/0.5) + 0.2 ln(0.2/0.5)
≈ 0.192745
若β=0.1,期望目标中扣除约0.019275。第二个候选的单点log比ln(0.2/0.5)≈−0.916291,虽然为负,加权完整KL仍非负。这个两分类例子用于解释概率约束,不代表真实语言模型的token KL实测。
与其他角色怎么区分
Actor负责采样和学习;Old Policy保存这批轨迹对应的旧概率,形成πθ/πold;Reference计算πref并锚定策略;Reward Model或可验证规则给质量反馈;Critic估计状态或前缀的未来回报,帮助构造优势。GRPO可省去显式Critic,但不意味着参考项也必然删除。
通常参考模型前向评分即可,不必参与采样、反向或优化器更新;工程上可用冻结副本、共享冻结基座等方式实现,但要防止Adapter切换或权重共享误让参考跟着Actor变化。
追问:有Reference就能避免reward hacking吗?
不能。它只是软约束,与原分布接近也可能产生错误或利用评分漏洞。仍需可靠奖励、独立任务评估与错误分析。有些变体会禁用、调整或同步参考策略,应说明具体目标和实现,不能把“永远固定、必有四模型”当所有强化学习的通则。
对应教程
- 1-1-大模型认知与工程概览:先分清奖励优化与策略更新,再理解参考概率提供的约束。
参考资料
- 国内:zero2Agent:GRPOvsPPO:参考四类角色的比较,区分正文中 Actor 生成学习、Old Policy 保存采样概率、Reference 锚定分布和 Critic 估值的职责。
- 国内:WeThinkIn:强化学习高频知识点:RLHF 四角色与 KL 正则的讲解,说明参考模型提供的分布比较信号怎样进入策略优化。
- 国内:DeepSeek-AI:DeepSeekMath v3:依据 GRPO 参考 KL 与 old policy 概率比的说明,区分正文中长期分布锚定和本轮策略更新的比较对象。
- 国外:Schulman等:PPO原始论文v2:参考 PPO 概率比与裁剪的定义,解释正文中采样旧策略承担不同于 Reference 的职责。
- 国外:Ouyang等 / OpenAI:Training language models to follow instructions with human feedback:依据参考 SFT 策略限制偏离的机制,说明正文中 Reference 提供分布约束、奖励模型提供质量评分的区别。
