A Good Self-Teacher Meets the Student Where They Are: Joint On-Policy Learning and Teaching
自教师与学生同步:联合在策略学习与教学
🧭 LLM 强化学习 · 自蒸馏训练
Perplexity · NVIDIA
提出JOLT联合训练特权教师与无特权学生,使蒸馏梯度与奖励梯度一致,提升样本效率和最终性能
📌 工作参考价值
- 在训练LLM-based推荐/搜索/Agent模型时,若存在特权信息(如用户真实反馈、人工标注、高质量参考),可采用JOLT模式:同一模型联合训练特权教师和无特权学生,教师用KL正则化向学生,避免教师走捷径导致蒸馏信号与奖励梯度相悖。
- 对于稀疏奖励的长程任务(如多轮对话推荐、会话转化优化),JOLT的密集token级监督可大幅提高样本效率;教师可接收用户反馈摘要、历史成功策略等作为privileged context。
- 工程实现简单:共享参数的教师和学生分别生成轨迹,使用logprob ratio作为token权重,结合group advantage归一化,无需额外教师模型。
- 超参数经验:教师KL β_T 和学生蒸馏 β_S 宜设较小值(如β_T=0.001~0.03, β_S=0.1),过大会训练不稳定;学生奖励可用时,JOLT+补充直接RL可进一步提升。
动机
LLM强化学习常依赖稀疏终局奖励,在长程、困难任务上样本效率低。On-Policy Distillation (OPD) 提供密集token级监督,但自蒸馏(privileged self-distillation)容易失败:特权信息可能让教师走捷径,其产生的监督与学生当前行为不匹配,即使教师自身表现更好,蒸馏更新也可能降低学生期望奖励。
方法关键点
- 将教师质量定义为“奖励一致性”:推导出教师local OPD更新与学生奖励梯度成正比的充要条件;点态充分构造表明理想教师是学生策略的advantage指数加权(相当于KL正则化策略改进)。
- 提出JOLT:共享参数的单一模型扮演两个角色——特权教师(接收privileged context c)用outcome reward + KL正则化向学生;无特权学生用on-policy蒸馏学习教师logprob ratio。两角色从各自生成的轨迹学习,保持on-policy。
- 教师训练目标:最大化期望advantage 减 β_T·KL(teacher||student);学生目标:β_S·(teacher logprob - student logprob);JOLT+额外加入学生outcome reward advantage。实际使用group-based reward centering降低方差。
关键实验
在GSM8K、MATH、LiveCodeBench-v6、AppWorld、Terminal-Bench上与GRPO、OPSD、π-Distill对比。MATH上JOLT无直接学生奖励,用13×更少completion tokens、6.5×更少processed training tokens达到GRPO匹配精度;JOLT+绝对提升:MATH +4.2%、LCBv6 +3.0%、AppWorld +9.9%、Terminal-Bench pass@32 +4.5%。训练中教师-学生KL下降,梯度bias-variance分析显示JOLT低方差低偏差。
最值得记住的一句话
好的自教师应当“meets the student where they are”:教师不仅要在任务上表现好,还要保持与学生当前策略接近,这样产生的密集蒸馏信号才与学生的奖励梯度方向一致。