7B小模型超越DeepSeek-R1:模仿人類教師,弱模型也能教出強(qiáng)推理LLM | Transformer作者團(tuán)隊(duì)
Thinking模式當(dāng)?shù)?,教師模型也該學(xué)會(huì)“啟發(fā)式”教學(xué)了——
由Transformer作者之一Llion Jones創(chuàng)立的明星AI公司Sakana AI,帶著他們的新方法來(lái)了!
這個(gè)方法要求教師模型像優(yōu)秀的人類教師一樣,根據(jù)已知解決方案輸出清晰的逐步解釋,而不再是從頭開(kāi)始自己解決。

用Sanaka AI的新方法訓(xùn)練出的7B小模型,在傳授推理技能方面,比671B的DeepSeek-R1還要有效。
訓(xùn)練比自己大3倍的學(xué)生模型也不在話下。

對(duì)此有網(wǎng)友評(píng)價(jià):我們剛剛才意識(shí)到,最好的老師不是房間里最聰明的人。


像人類老師一樣

許多高級(jí)推理模型,如DeepSeek-R1,遵循兩階段的訓(xùn)練過(guò)程:首先訓(xùn)練教師模型,然后使用其輸出訓(xùn)練學(xué)生模型,最終產(chǎn)品為學(xué)生模型。
傳統(tǒng)上,這些教師模型通過(guò)昂貴的強(qiáng)化學(xué)習(xí)(RL)進(jìn)行訓(xùn)練,模型必須從頭學(xué)習(xí)解決復(fù)雜問(wèn)題,只有在得到正確答案時(shí)才會(huì)獲得獎(jiǎng)勵(lì):
先讓教師模型得到問(wèn)題的答案,再把答案仔細(xì)過(guò)濾并重新用作學(xué)生模型的訓(xùn)練數(shù)據(jù)。
這種方法緩慢、昂貴且往往過(guò)于偏狹,過(guò)于依賴教師模型自身能力。因?yàn)榻處熌P湍玫降膬H僅只有問(wèn)題,它們需要自己思考給出結(jié)果。
而Sanaka AI的新方法不再通過(guò)解決問(wèn)題來(lái)教學(xué),而是讓新的強(qiáng)化學(xué)習(xí)教師(RLTs)“學(xué)會(huì)教學(xué)”:
要求它們根據(jù)已知解決方案輸出清晰的逐步解釋,就像優(yōu)秀的人類教師一樣。

就像一位好教師不需要重新發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)定理來(lái)解釋它們一樣,RLTs在輸入提示中既獲得問(wèn)題的內(nèi)容,也獲得每個(gè)問(wèn)題的正確答案。
它們的任務(wù)是提供有助于學(xué)生模型學(xué)習(xí)的、逐步的詳細(xì)解釋,從而連接這些知識(shí)點(diǎn)。如果學(xué)生模型能夠根據(jù)教師對(duì)問(wèn)題的解釋輕松理解正確解決方案,那么這就是RLTs做得好的信號(hào)。
也就是說(shuō),對(duì)RLTs的獎(jiǎng)勵(lì)不再是能自己解決問(wèn)題,而是能解釋對(duì)學(xué)生模型有多有幫助。
Sanaka AI的新方法解決了傳統(tǒng)方法中的兩個(gè)問(wèn)題:
首先,新方法的訓(xùn)練循環(huán)使教師訓(xùn)練與其真正目的(為學(xué)生進(jìn)行蒸餾/冷啟動(dòng)提供幫助)保持一致,從而大大提高了效率。
其次,將問(wèn)題和正確答案同時(shí)輸入RLT,能幫助原本無(wú)法獨(dú)立解決問(wèn)題的小型模型學(xué)會(huì)教學(xué)。
這些特性使Sanaka AI的新方法能更快、更經(jīng)濟(jì)、更有效地訓(xùn)練出具有強(qiáng)大推理能力的學(xué)生模型。
小型教師模型的“不合理但有效”
為了驗(yàn)證新方法的有效性,Sanaka AI用新方法訓(xùn)練了一個(gè)7B的RLT小模型作為教學(xué)模型與此前最先進(jìn)的方法進(jìn)行比較。
競(jìng)爭(zhēng)方法使用規(guī)模更大的模型,如DeepSeek-R1和QwQ,并結(jié)合GPT-4o-mini等工具在用于訓(xùn)練學(xué)生模型之前清理其輸出,以獲得額外幫助。

結(jié)果發(fā)現(xiàn):使用相同的Qwen2.5學(xué)生模型、相同的問(wèn)題以及相同的評(píng)估設(shè)置,RLT以遠(yuǎn)少的計(jì)算量取得了比DeepSeek-R1和QwQ更好的效果。
把學(xué)生模型的規(guī)模擴(kuò)大,結(jié)果同樣令人驚訝:7B的RLT成功訓(xùn)練了一個(gè)32B的學(xué)生模型,其規(guī)模是自己四倍以上,并取得了優(yōu)異的成果。
Sanaka AI的新方法還可以和傳統(tǒng)RL方法相輔相成:

上圖展示了在2024年美國(guó)邀請(qǐng)數(shù)學(xué)考試(AIME)、競(jìng)賽數(shù)學(xué)和研究生級(jí)問(wèn)答基準(zhǔn)(GPQA)上的平均性能。
新方法和傳統(tǒng)RL方法聯(lián)合使用,使RLT獲得了改進(jìn)性能,并補(bǔ)充了傳統(tǒng)RL方法在問(wèn)題解決方面的應(yīng)用。
用作起點(diǎn)時(shí),RLT幫助學(xué)生模型達(dá)到了更高的性能水平。
從成本角度來(lái)看,差異非常顯著:使用RLT訓(xùn)練32B的學(xué)生模型僅需單個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)一天時(shí)間,而傳統(tǒng)RL方法在相同硬件上需要數(shù)月。
一項(xiàng)定性分析揭示了RLTs提供的解釋與Deepseek-R1的蒸餾軌跡之間存在一些差異:

Deepseek-R1的輸出常常依賴于外部工具,例如計(jì)算器、網(wǎng)絡(luò)上的討論以及玩梗,包括一些具有誤導(dǎo)性的內(nèi)容。
相比之下,RLT提供的解釋避免了令人困惑的語(yǔ)言,并增加了額外的邏輯步驟來(lái)幫助學(xué)生。
這些直觀的改進(jìn)能夠轉(zhuǎn)化為學(xué)生語(yǔ)言模型的改進(jìn)學(xué)習(xí),像人類專家一樣簡(jiǎn)潔且清晰。















 
 
 
















 
 
 
 