LLM | | arXiv:2605.14323 |★ 深度解读

Dynamic Latent Routing

动态潜路由:低数据微调下搜索残差流引导码

🧭 LLM

Thoughtworks AI Labs

Fangyuan Yu, Xin Su, Amir Abdullah

通过搜索离散潜码作为残差流 steering 向量,DLR 在低数据微调中联合学习模型与路由策略,平均超出 SFT 6.6 个百分点

动机

现有离散潜码方法(如 Pause Tokens、TokenAssorted)需要多阶段训练,将代码作为额外 token 插入序列,破坏预训练结构,导致低数据微调时始终落后于 SFT。

理论上,作者在时间变化奖励的 MDP 中提出 General Dijkstra Search (GDS),证明最优目标导向策略可通过子策略的时间拼接获得。这启示了「搜索-选择-更新」法则:不依赖逐状态 Bellman 迭代,而是搜索并组合子策略。

方法关键点

Dynamic Latent Routing (DLR) 将 GDS 思路应用于 LLM 后训练,在一个阶段内同时学习离散码本、路由策略和模型参数:

  • Chunk-level steering:将序列按固定 token 数分块,每块的路由策略头(线性层)输出离散代码,代码索引的 steering vector 直接加到指定层的所有隐藏状态上,保持输入序列不变。
  • 搜索-选择-更新:从路由头采样 N 个候选代码序列,选择最大化条件似然 (p_\theta(x|a)) 的序列,用该序列计算联合损失。
  • 联合目标:包含标准 LM 损失、信息增益(鼓励提升条件似然)、策略优化项和边际熵正则项,确保代码多样且有效。
  • 神经网络松弛 GDS:以可学习路由头替代优先队列,在每次训练步中隐式执行搜索-评估-更新。

关键实验结果

  • 设定:低数据微调(每个数据集仅 1 epoch),对比 SFT、Pause Tokens、TokenAssorted,覆盖 Qwen3 (0.6B–8B) 和 Llama3.2 (1B/3B) 共 6 个模型,4 个 QA 基准(GSM8K、ScienceQA、StrategyQA、CSQA)。
  • 性能:DLR 在全部 24 个 (模型, 数据集) 单元格中胜出,相对 SFT 平均提升 +6.6 pp,推理任务平均提升 +7.8 pp。
  • 突出增益:GSM8K 上 Llama1B +10.2 pp;ScienceQA 上 Qwen3-8B +18.8 pp,Qwen3-4B +12.9 pp。
  • 路由分析:代码向量余弦相似度低(≤0.28),利用率 31%–100%;n-gram 话题纯度随长度增加;消融特定代码造成话题特异性损失,验证了代码的因果作用。
  • 算术案例:在六位数加减任务上,代码自组织为进位/借位等已知子电路,消融全部代码使准确率从 95.5% 跌至 0.1%。

DLR 首次在低数据条件下同时实现性能反超 SFT 和可解释路由,为语言模型的组合式内部控制提供了实用机制。