OPRD: On-Policy Representation Distillation
OPRD:在策略表征蒸馏
🧭 策略蒸馏 · 表征对齐
Zhejiang University · Ant Group
将在策略蒸馏从输出空间提升到隐藏状态空间,消除采样方差并提供更丰富的结构化监督信号
📌 工作参考价值
- 用表征蒸馏替代输出空间KL:在训练小模型(如电商客服、推荐解释)时,可直接对齐学生与教师中间层隐藏状态,绕过庞大的词表投影,消除采样方差,使训练更稳定,尤其适用于大词表(如中文150k+)场景。
- 内存与速度优化:OPRD loss在LM head之前计算,避免存储完整词表分数矩阵,训练速度快1.44倍,内存减少54%,适合资源受限的线上微调或频繁迭代。
- 层间对齐可迁移到多模态或推荐模型:方法不限于文本,可扩展到多模态表征蒸馏(如视觉-语言对齐),或用于推荐系统中用户/物品编码器的迁移学习,将复杂大模型知识压缩到轻量级线上模型。
- 提供确定性、逐层结构监督:相比输出蒸馏的稀疏奖励,表征蒸馏给出逐位置、逐层的稠密信号,利于捕捉细粒度语义,对于对话Agent的多轮一致性、推荐解释生成等任务可能更有效。
动机:现有在策略蒸馏(OPD)只在输出空间通过匹配下一词概率监督学生,存在两大局限:① 在大词表上基于采样的KL估计始终存在方差,训练后期梯度噪声占据主导;② 仅使用教师模型的概率输出,丢弃了所有中间隐藏状态,这些状态包含丰富的层间结构信息。
方法:提出OPRD,首次将在策略蒸馏提升到隐藏状态空间。在相同的在策略轨迹上,将学生与教师选定层的中间表示对齐,提供稠密的确定性监督,完全绕过LM head。理论上,OPRD消除了梯度估计的采样方差,并暴露了教师每层、每位置的额外结构信息,监督信号严格更丰富,且不增加额外推理成本。
结果:在三个竞赛级数学基准(AIME 2024, AIME 2025, AIMO)上,OPRD使学生-教师差距缩小至接近零,而输出空间OPD基线均停滞在教师水平以下。同时,OPRD训练速度快1.44倍,actor更新瞬态内存使用最多减少54%。