開源大模型火爆，已有大小羊駝LLaMA、Vicuna等很多可選。

但這些羊駝們玩起來(lái)經(jīng)常沒(méi)有ChatGPT效果好，比如總說(shuō)自己只是一個(gè)語(yǔ)言模型、沒(méi)有感情blabla，拒絕和用戶交朋友。

歸根結(jié)底，是這些模型沒(méi)有ChatGPT那么對(duì)齊（Alignment），也就是沒(méi)那么符合人類用語(yǔ)習(xí)慣和價(jià)值觀。

為此，港科大LMFlow團(tuán)隊(duì)提出全新對(duì)齊算法RAFT，輕松把伯克利Vicuna-7b模型定制成心理陪伴機(jī)器人，從此AI會(huì)盡力做你的朋友。

相較于OpenAI所用RLHF對(duì)齊算法的高門檻，RAFT(Reward rAnked Fine-Tuning)易于實(shí)現(xiàn)，在訓(xùn)練過(guò)程中具有較高的穩(wěn)定性，并能取得更好的對(duì)齊效果。

并且任意生成模型都可以用此算法高效對(duì)齊，NLP/CV通用。

用在Stable Diffusion上，還能對(duì)齊生成圖片和提示詞，讓模型生成更加符合提示詞描述的圖片。

另外，團(tuán)隊(duì)特別提示RAFT的對(duì)齊訓(xùn)練過(guò)程中生成與訓(xùn)練過(guò)程完全解耦。

這樣就可以在生成過(guò)程中利用一些魔法提示詞 (magic prompts)，讓最終對(duì)齊的模型不需要魔法提示詞也能得到好的效果。從而大大減少了提示詞編寫的難度！

可以說(shuō)，RAFT為AIGC社區(qū)的研究者和工作者提供了一種新的可選的AI對(duì)齊策略。

RAFT模型對(duì)齊

OpenAI在ChatGPT前身Instruct論文中介紹了基于人類反饋的強(qiáng)化學(xué)習(xí)（RLHF）算法。

首先利用人類標(biāo)注數(shù)據(jù)訓(xùn)練一個(gè)打分器 (reward model)，然后通過(guò)強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法（如PPO）來(lái)調(diào)節(jié)模型的行為，使得模型可以學(xué)習(xí)人類的反饋。

但PPO等強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法高度依賴反向梯度計(jì)算，導(dǎo)致訓(xùn)練代價(jià)較高，并且由于強(qiáng)化學(xué)習(xí)通常具有較多的超參數(shù), 導(dǎo)致其訓(xùn)練過(guò)程具有較高的不穩(wěn)定性。

相比之下，RAFT算法通過(guò)使用獎(jiǎng)勵(lì)模型對(duì)大規(guī)模生成模型的生成樣本進(jìn)行排序，篩選得到符合用戶偏好和價(jià)值的樣本，并基于這些樣本微調(diào)一個(gè)對(duì)人類更友好的AI模型。

具體而言，RAFT分為三個(gè)核心步驟：

（1）數(shù)據(jù)收集：數(shù)據(jù)收集可以利用正在訓(xùn)練的生成模型作為生成器，也可以利用預(yù)訓(xùn)練模型（例如LLaMA、ChatGPT，甚至人類）和訓(xùn)練模型的混合模型作為生成器，有利于提升數(shù)據(jù)生成的多樣性和質(zhì)量。

（2）數(shù)據(jù)排序：一般在RLHF中我們都擁有一個(gè)與目標(biāo)需求對(duì)齊的分類器或者回歸器，從而篩選出最符合人類需求的樣本。

（3）模型微調(diào)：利用最符合人類需求的樣本來(lái)實(shí)現(xiàn)模型的微調(diào)，使得訓(xùn)練之后的模型能夠與人類需求相匹配。

在RAFT算法中，模型利用了更多次采樣 (當(dāng)下采樣后用以精調(diào)的樣本一定時(shí))，和更少次梯度計(jì)算（因?yàn)榇蟛糠值唾|(zhì)量數(shù)據(jù)被reward函數(shù)篩選掉了），讓模型更加穩(wěn)定和魯棒。

同時(shí)，在某些情況下, 由于有監(jiān)督微調(diào)本身對(duì)于超參數(shù)敏感性更低, 有更穩(wěn)健的收斂性, 在相同reward情況下，RAFT可以擁有更好的困惑度 (perplexity, 對(duì)應(yīng)其生成多樣性和流暢性更好）。

完整算法如下所示：

定制垂直領(lǐng)域GPT

作者在多個(gè)任務(wù)上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，首先是正向影評(píng)補(bǔ)全。

作者實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，給出一個(gè)電影評(píng)論的起始句，RAFT微調(diào)后的大模型可以輕松補(bǔ)齊電影評(píng)論，而且更加積極和流暢。

如下圖所示，LLaMA未經(jīng)調(diào)整的影評(píng)會(huì)以隨機(jī)概率輸出正面和負(fù)面的評(píng)論，RAFT和PPO都能夠?qū)⒃u(píng)論的態(tài)度傾向正面。

在基于Vicuna制作的一個(gè)心理陪伴機(jī)器人演示中，作者模擬了一個(gè)因?yàn)榭荚囀Ю那榈吐涞娜撕蜋C(jī)器人在聊天。

可以看到在使用RAFT進(jìn)行對(duì)齊之前，模型說(shuō)自己沒(méi)有情感和感情，拒絕和人類交友。

但是在RAFT對(duì)齊之后，模型的共情能力明顯增強(qiáng)，不斷地在安慰人類說(shuō)，“雖然我是一個(gè)AI，但是我會(huì)盡力做你的朋友”。

增強(qiáng)Stable Diffusion

除了在語(yǔ)言模型上的對(duì)齊能力以外，作者還在擴(kuò)散模型上驗(yàn)證了文生圖的對(duì)齊能力，這是之前PPO算法無(wú)法做到的事情。

原始Stable Diffusion在256x256分辨率生成中效果不佳 ，但經(jīng)過(guò)RAFT微調(diào)之后不僅產(chǎn)生不錯(cuò)的效果，所需要的時(shí)間也僅為原版的20%。

對(duì)計(jì)算資源不足的AIGC愛好者來(lái)說(shuō)無(wú)疑是一個(gè)福音。

除了提升256分辨率圖片的生成能力以外，RAFT還能夠?qū)R生成圖片和提示詞，讓模型生成更加符合提示詞描述的圖片。

如下圖所示，給出提示詞“莫奈風(fēng)格的貓”，原始的stable diffusion生成的圖片里，大多數(shù)沒(méi)有貓，而是生成了“莫奈風(fēng)格”的其他作品，這是由于“莫奈作品”中鮮有貓的身影，而stable diffusion沒(méi)有完全理解文本的含義。

而經(jīng)過(guò)RAFT微調(diào)后，stable diffusion認(rèn)識(shí)到“貓”的概念，所以每張圖片里都會(huì)有貓的身影。

RAFT來(lái)自香港科技大學(xué)統(tǒng)計(jì)和機(jī)器學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)，也是開源LMFlow模型微調(diào)框架的一次重大升級(jí)。

LMFlow包括完整的訓(xùn)練流程、模型權(quán)重和測(cè)試工具。您可以使用它來(lái)構(gòu)建各種類型的語(yǔ)言模型，包括對(duì)話模型、問(wèn)答模型和文本生成模型等。

自框架發(fā)布兩周以來(lái)，LMFlow團(tuán)隊(duì)仍在進(jìn)行著密集的迭代，并在4月9號(hào)正式上線了RAFT算法，補(bǔ)齊了AI對(duì)齊的訓(xùn)練流程。

LMFlow框架的逐步完善，將更加便利于科研人員和開發(fā)者在有限算力下微調(diào)和部署大模型。

論文：https://arxiv.org/abs/2304.06767

GitHub：?https://github.com/OptimalScale/LMFlow?

文檔： ?https://optimalscale.github.io/LMFlow/examples/raft.html?