Training | | arXiv:2606.21795

Discretizing Reward Models

离散化奖励模型:抑制过度敏感性与奖励黑客

🧭 奖励模型离散化与RL训练优化

Carnegie Mellon University · Meta Superintelligence Labs

Vijay Viswanathan, Shiqi Wang, Devamanyu Hazarika, Chirag Nagpal, Tongshuang Wu, Graham Neubig 等

用蒙特卡洛dropout将连续奖励离散化,减少奖励模型的过度敏感性,改善RL策略质量

📌 工作参考价值

  • 训练推荐对话Agent的RLHF流程中,连续奖励模型易对相似回答给出不同分,导致策略过度优化,可借鉴离散化方法,用少量聚类标签代替原始分数,抑制奖励黑客。
  • 工程实现极简:无需重训奖励模型,仅对现有模型注入Monte Carlo dropout,通过多次采样聚类得到离散奖励标签(如高/中/低),可直接插入现有RL训练管线。
  • 评估奖励模型时,除准确率外建议关注“判别能力”与“特异性”(特异性高=过度敏感低),这两项指标更贴近下游策略效果,对挑选或调试奖励模型有直接指导意义。
  • 在生成式推荐(如直接生成物品ID或描述)中,若用奖励模型作为生成质量信号,离散化可稳定训练、减少模式坍塌,尤其适用于用GRPO等RL算法优化推荐生成的场景。

连续奖励模型虽然能捕捉回复的细微差异,但普遍存在过度敏感问题:对同等质量的回复给出明显不同的分数,这一缺陷在理论上可证明(完美奖励模型仍可能高度敏感),在实践中则引发奖励黑客和策略恶化。

为解决此问题,论文提出一种免训练的离散化算法:对任意神经奖励模型施加Monte Carlo dropout,多次采样得到同一样本的多个分数,再聚类形成离散奖励标签(如{优,良,差})。理论保证存在一种离散化,能在仅牺牲极小的判别能力下显著降低过度敏感性。

在控制实验和真实RL场景(如指令遵循、偏好对齐)中,使用离散化奖励指导策略训练,相比原始连续奖励,奖励黑客行为减少,最终策略质量更高。该方法无需修改模型结构或重新训练,可直接嵌入现有RLHF流程。