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2026/1/13 11:57:09 网站建设 项目流程

本文详细介绍了LLM强化学习技术的演进历程,从基础的REINFORCE到最新的DAPO算法。重点分析了PPO、DPO、GRPO和DAPO四种主流方法的核心原理、优缺点及适用场景。文章指出,强化学习能有效解决企业定制AI时面临的数据不足问题,是未来AI定制化的重要方向,帮助读者选择适合自己需求的LLM强化学习方案。

为什么当下 LLM 强化学习备受关注?

LLM 的训练过程分为两个阶段:预训练(Pre-training)和后训练(Post-training)。预训练阶段旨在奠定语言能力基础,而后训练阶段则让模型掌握对用户有用的行为模式。自 2022 年 ChatGPT 问世以来,强化学习(RL)在后训练中扮演了举足轻重的作用。

强化学习在LLM 应用中的重要性

图片来源:Beyond Pipelines: A Survey ofthe Paradigm Shift toward Model-Native Agentic AI

首先,ChatGPT 的成功离不开 RLHF(人类反馈强化学习,Reinforcement Learning from Human Feedback)。通过收集人类对回答质量的评估数据,模型学习了一个奖励模型(Reward Model),并利用该模型最大化 LLM 的奖励。这一过程中使用的算法正是PPO。PPO 使得 LLM 能够生成对人类来说更自然、更有用的回答。

然而,PPO 面临着挑战:需要同时处理奖励模型和 LLM 本身,导致训练复杂且计算成本高昂。为解决这一问题,DPO应运而生。DPO 无需通过奖励模型,直接从人类偏好数据中训练 LLM,极大简化了训练流程。

2024 年下半年,强化学习的角色发生了显著变化。OpenAI 的 o1 和 DeepSeek-R1 等推理模型的出现,标志着新的里程碑。DeepSeek-R1 采用了GRPO算法,通过强化学习获得了“停下来思考”、“发现错误并修正”等推理能力。GRPO 摒弃了 PPO 中所需的 Critic 模型,进一步提高了学习效率。2025 年,字节跳动(ByteDance)发布了 GRPO 的改进版DAPO,预示着该领域仍在快速发展。

LLM 的定制化方法中,除了强化学习,还有监督微调(SFT,Supervised Fine-Tuning)。SFT 通过大量“输入-输出”正确配对的数据进行学习。而强化学习则是基于“任务是否完成”、“是否出现错误”等评估标准(奖励)进行学习(这两种方法在基础模型学习阶段均有应用)。强化学习的一大优势在于,它无需准备大量完美的正确数据。SFT 可能需要数千到数万个正确配对,而强化学习只要定义好评估标准,即使数据量相对较少也能发挥作用。许多企业对定制化 AI 来适应自身工作流兴趣浓厚,但往往面临“无法获取足够的正确数据”的困境。笔者认为,到 2026 年,强化学习有望成为解决这一难题的有力方案。

本文将为定制 LLM 的构建做准备,带您全面了解 LLM 强化学习领域的关键技术——PPO、DPO、GRPO、DAPO。我们将探讨这些方法解决了哪些问题,它们是如何演进的,并结合数学公式直观地进行解释。那么,让我们一同深入探索吧!

以下是本文对 LLM 强化学习方法的解读路线图:

强化学习的宏观演进:从基于价值到基于策略

强化学习主要分为两大类方法。理解这两个基本点是掌握策略梯度法的第一步。

基于价值的方法(Value-Based Methods)

以 DQN(Deep Q-Network)为代表的基于价值的方法,通过计算“当前状态有多有利”的价值,并选择能达到最高价值的行为。以象棋为例,就如同观察棋盘后判断当前局面“胜率 80%”,然后走出能最大化这个评估值的棋步。

基于价值的方法在 Atari 游戏等离散动作空间(例如“向右走”、“跳跃”)中取得了巨大成功。然而,对于像机械臂控制这种连续动作空间(例如“关节旋转 32.5 度”),这种方法就显得难以处理了。

本文将不再深入探讨基于价值的方法,但它确实是强化学习的重要基础概念。感兴趣的读者可以参考以下书籍进行了解。

基于策略的方法(Policy-Based Methods)

另一方面,策略梯度法(Policy-Based Methods)不通过价值计算,而是直接学习针对特定状态(情况)应该以“多大的概率执行何种行动”的策略(Policy)π

这就好比学习骑自行车:当身体向右倾斜时,反射性地向左转动车把,这种将状态直接映射到行动的肌肉记忆。

基于策略的方法的优势在于能够自然地处理连续动作空间。相较于基于价值的方法“比较所有行动的价值并选择最大值”,基于策略的方法能够直接输出“在这种情况下如何行动”的映射,因此可以轻松处理像机械臂角度控制这样的连续值。此外,它还能自然地表达概率性策略,允许“以 70% 的概率选择 A,以 30% 的概率选择 B”这种灵活的行动选择。鉴于 LLM 的文本生成是基于概率分布选择下一个 token,策略梯度法与 LLM 的特性也高度契合。

策略梯度法:REINFORCE 基础算法

策略梯度法最基本的算法为REINFORCE,由 Ronald J. Williams 于 1992 年提出。

什么是策略(Policy)?

在策略梯度法中,策略通常表示为一个函数(例如神经网络):

  • s:状态(State)- 输入
  • a:行动(Action)- 输出
  • ****:参数(神经网络的权重)

这个函数输出在给定状态 s 下,采取行动 a 的概率。

例如,对于机器人行走:

  • 输入 s:当前关节角度、倾斜度
  • **策略 **:神经网络
  • 输出 a:“迈出右脚的概率:80%”、“迈出左脚的概率:20%”

学习机制

策略梯度法学习的目标是“调整概率分布,使最终获得的累计奖励(收益)增加”。其优化目标(需要最大化的函数)是期望收益:

其中 是轨迹(状态和行动的序列), 是从该轨迹中获得的累计奖励。

学习的更新公式(策略梯度定理)如下:

在实际应用中,通常通过采样轨迹来近似:

这个公式的含义非常简单:

  • ****:AI 选择某个行动的概率
  • R (Reward):采取该行动后,最终结果的好坏程度
  • ****:学习率

工作原理:

  • 如果结果是好的(R 为正),则增加采取该行动的概率()。
  • 如果结果是坏的(R 为负),则降低采取该行动的概率()。

通过反复进行这个过程,AI 会逐渐学会以更高的概率选择那些能够带来“好结果”的行动。

REINFORCE 的挑战

REINFORCE 直观且简单,但也存在一些重大问题:

  • 学习不稳定(方差大):因为它要等到整个任务结束才根据“最终结果”进行判断。如果偶然获得了一个很高的奖励(“侥幸”),它可能会过度强化一个本来不好的行动。例如,在剪刀石头布中,如果出了“石头”偶然赢了,它可能会学习到“石头是好手!”然后下次就一直出“石头”。
  • 数据效率低下:为了学习,它需要大量的尝试次数(回合,episode)。由于奖励反馈延迟,它需要很长时间才能学会什么是好,什么是坏。为了解决这些问题,下一代算法应运而生。

Actor-Critic:策略与价值的融合

为了克服 REINFORCE 的不稳定性,Actor-Critic架构应运而生。这一概念最早可追溯到 Barto 等人于 1983 年的研究。

两种角色:Actor 和 Critic

Actor-Critic 模型中包含两个相互协作的神经网络:

Actor(行动者)

  • 职责:负责实际决策(策略 )
  • 工作:根据当前情况,以概率方式决定执行“向右走”、“跳跃”等动作
  • 形象:一名运动员

Critic(评论者/评估者)

  • 职责:评估 Actor 行为好坏的评分员(价值函数 或 )
  • 工作:根据当前状态和行动,预测“这种行为未来可能带来多少收益”
  • 形象:一名专属教练

为何需要两者协作?

REINFORCE 模型需要等到任务结束后才根据“最终结果”进行判断。这种方式较为粗糙,甚至可能对“侥幸取胜”也给予过高评价。

而 Actor-Critic 模型由于有教练(Critic)的参与,可以进行更细致的评估。每次 Actor 采取行动后,Critic 都会立即提供反馈,比如“这次表现不错!”或“这次选择有点欠妥”。

学习机制

学习过程循环往复,遵循以下步骤:

  1. Actor 观察当前状态 ,执行行动 。

  2. Critic 根据行动结果,计算“实际表现比预期好还是差”(即计算优势函数)。

    • “比预期好!”→正面评价
    • “比预期差……”→ 负面评价
  3. Actor 更新:Actor 依照 Critic 的评价,增加正确行动的概率,降低错误行动的概率。

  4. Critic 更新:Critic 根据实际结果修正自己的评分能力(即价值估计),确保其判断的准确性。

在数学上,通常使用优势函数来代替传统策略梯度:

这里的 被称为优势函数,它是由 Critic 计算出的“比平均期望值好多少”的数值:

其中,

  • 表示“在状态 下采取行动 后,预期获得的累计奖励” (=衡量当前选择“综合好坏”的指标)。
  • 表示“从状态 出发,尽力而为时预期获得的累计奖励”(=仅仅处于该状态所能获得的平均期望值)。

数值化地表示了“在当前情境下,偶然选择了 后,相对于平均水平是获得了多少收益(或损失了多少)”。

A2C / A3C 的出现

DeepMind 于 2016 年发布了A3C(Asynchronous Advantage Actor-Critic)及其同步版A2C(Advantage Actor-Critic),将 Actor-Critic 的概念付诸实践。

这些算法通过并行运行多个 Actor(智能体)来收集数据,从而加速学习。A3C 在当时在 Atari 游戏的基准测试中取得了巨大成功,证明了 Actor-Critic 架构的有效性。

Actor-Critic 的挑战

尽管 Actor-Critic 使得学习更加稳定,但仍存在一个根本性问题:

学习率(步长)的调整极其困难

  • 学习率过低:学习速度慢。
  • 学习率过高:可能导致“策略崩塌(Policy Collapse)”。

一旦进行了错误的更新,AI 可能会采取混乱的行动,导致产生的数据质量下降,从而无法恢复到原有的智能水平。这就像“从悬崖上坠落”一样。为了解决这个问题,需要更具理论严谨性的方法。

OpenAI 在开发 GPT 时使用的 PPO 算法就涉及了这个问题。所以,让我们努力理解下一个关键算法 TRPO!


TRPO:基于信任域的安全学习

2015 年,加州大学伯克利分校的 John Schulman 等人提出了TRPO(Trust Region Policy Optimization:信任域策略优化)(TRPO 的理论基础源于 Kakade 和 Langford 在 2002 年的研究)。

这是一个开创性的算法,它以数学上严谨的方式解决了策略梯度法中最大的挑战——“学习的不稳定性”。该算法在 ICML 2015 上发表,并在机器人行走控制、Atari 游戏等广泛任务中证实了其有效性。

TRPO 的核心思想

简而言之,TRPO是一种“在确保‘绝不恶化’的安全区域(信任域)内,尽可能大幅推进学习的方法”。传统的策略梯度法面临着“在不跌落悬崖的边缘,尽可能大步前进”的问题。TRPO 将其建模为一个数学约束。

信任域与 KL散度

TRPO 在更新策略(AI 的行动概率)时,施加了一个严格的约束(刹车),即“在更新前后,策略不能改变太多”。为了衡量这种“改变太多”,它使用了 **KL 散度(Kullback-Leibler Divergence)**这一指标。

TRPO 的优化问题可以公式化为:

  • 目标函数:最大化期望奖励。
  • 约束条件:旧策略 和新策略 之间的 KL 散度必须保持在允许范围 (信任域)内。

正是由于这个约束,TRPO 在理论上更容易实现稳定的学习。

TRPO 的优缺点

优点:

  • 学习非常稳定:性能几乎不会出现灾难性下降(模型不会突然“变蠢”)。
  • 参数调整更容易:无需精细调整学习率,只需确定信任域的大小()即可。

**缺点:-计算量大:为了遵守约束并进行优化,需要进行“Hessian 矩阵(二阶导数)”这种巨大的矩阵计算,以及共轭梯度法(Conjugate Gradient)等复杂的处理。

  • 难以实现:正确实现需要较高的数学知识。

TRPO在理论上非常优雅,但其高昂的计算成本成为实际应用中的瓶颈。


PPO:TRPO 的简化与实践

如何改进 TRPO 繁重的计算?2017 年,John Schulman 等人提出的PPO(Proximal Policy Optimization:近端策略优化)给出了答案。

PPO 是目前广泛使用的强化学习方法。据称,OpenAI 的 GPT-3.5/4 在强化学习阶段(RLHF)也主要使用了 PPO。

PPO 的定位:TRPO 的“精髓吸取者”

大模型入门(七)—— RLHF中的PPO算法理解

PPO摒弃了 TRPO 复杂的数学(二阶导数和带约束优化),转而采用了一种名为“Clipped”的简单技巧,从而实现了与 TRPO 相当的稳定性。

  • TRPO:通过数学上严谨地计算“信任域”,小心翼翼地前进,避免超出范围(重甲装备)。
  • PPO:简化计算,但如果变化过大,则会强制忽略(Clipped)(轻甲装备,更实用)。

PPO 的核心:Clipping(裁剪)

PPO 的强大之处在于其学习更新公式(目标函数)中集成的“裁剪功能”。首先,我们定义概率比 :

  • 如果 ,表示没有变化。
  • 如果 ,表示概率翻倍。
  • 如果 ,表示概率减半。

PPO 的目标函数 (PPO-Clip) 如下:

其中 通常取 0.1 到 0.2 左右的值。

这个公式的含义是:

  • 如果概率比 在 范围内,则正常更新。
  • 如果超出范围,则“裁剪(Clip)”超出部分的更新,将其忽略。

具体示例:

假设我们得到了“当前行动非常好”的数据。

-传统策略梯度:“好!那就把采取这个行动的概率提高 100 倍!” → 危险。如果那只是偶然,AI 的策略就会被破坏。

  • PPO:“好,提高概率。但是,只允许提高到上次的 1.2 倍。如果改动过于极端,风险太大,所以忽略(Clip)超出部分。” → 安全。可以稳步前进。

正是这种“简单的妥协”使得学习变得稳定,而无需进行复杂的计算。

PPO 的优势

PPO 在全球范围内广泛使用的原因如下:

  1. 易于实现:无需 TRPO 那样复杂的矩阵计算,可以使用基本的深度学习框架(如 PyTorch 和 TensorFlow)轻松编写。
  2. 计算量小:只需一阶导数(普通的梯度下降法),因此计算速度快。
  3. 对超参数不敏感:需要调整的参数较少,即使使用默认设置也能获得不错的性能。

PPO 的实际应用

PPO 已在各种场景中得到实际应用:

  • ChatGPT (RLHF):在根据人类编写的理想回答(奖励模型)微调语言模型时,使用了 PPO。OpenAI 在 InstructGPT 论文(2022 年) 中详细阐述了 RLHF 的方法。
  • OpenAI Five (Dota 2):击败职业玩家团队的 AI 也是基于 PPO 进行训练的。
  • 机器人控制:在模拟环境中控制机器人行走等任务中,PPO 也被作为标准方法使用。

DPO:简化强化学习的挑战

尽管 PPO 成为主流,2023 年斯坦福大学的 Rafael Rafailov 和 Chelsea Finn 提出了一个截然不同的方法:DPO(Direct Preference Optimization:直接偏好优化)

这彻底颠覆了之前讨论的“强化学习(PPO)”的核心思想。【图解LLM · RL】之:DPO详解/β参数/对比RLHF/Prompt收集

DPO 的核心思想

一言以蔽之,DPO是一种**“抛弃了奖励模型、PPO 和 Critic,只用与普通学习(监督学习)一样简单的计算,就能创建出符合人类偏好的 AI 的方法”**。

过去的困扰:RLHF 的复杂性

PPO 面临的问题是,需要同时在内存中加载“奖励模型”、“Actor”和“Critic”共三个模型,这使得调整复杂,也容易导致训练失败。

DPO 的研究人员发现,“经过推导,强化学习(PPO)所要解决的数学公式(最大化问题),实际上可以不使用‘奖励模型’,而是直接从‘人类选择的数据’中更新 AI,得到一个简化的公式”。具体来说,他们证明了 RLHF 的最优解可以写成以下形式:

通过变形,奖励函数 可以用策略 表示:

DPO 的损失函数

这一发现使 DPO 的损失函数变得异常简洁:

其中:

-x:输入(问题)

  • ****:获胜回答(人类选择的优秀回答)
  • ****:失败回答(人类选择的不佳回答)
  • ****:Sigmoid 函数
  • ****:温度参数(控制与原始模型偏离的程度)

这意味着,无需麻烦地构建“评审员(奖励模型)”,只要有“A 和 B 哪个更好?”这样的数据(偏好数据),就可以直接让 AI 变得更智能。

DPO 的学习过程

DPO的学习过程非常简单:

  1. 准备数据:准备“问题”以及对应的“获胜回答()”和“失败回答()”对。

  2. 学习:按照以下规则更新 AI(神经网络):

    • 增加生成“获胜回答”的概率。
    • 降低生成“失败回答”的概率。
    • 但要避免与原始模型(参考模型,Reference Model)偏离过远。

仅此而已。无需 Critic、无需价值函数、无需奖励模型。计算方式与解决普通“分类问题(这是狗还是猫)”几乎相同,使用“二元交叉熵(Binary Cross Entropy)”,因此非常稳定,计算成本也远低于 PPO。

PPO 与 DPO 对比

PPO 需要同时处理 Actor、Reference、Critic 和Reward Model 四个模型,导致内存消耗巨大,参数调整困难,实现复杂,且容易出现训练失败。但如果调整得当,可以发挥出强大的性能。

另一方面,DPO 仅需 Actor 和 Reference 两个模型,大大降低了内存消耗。它的学习过程非常稳定,实现起来也只需对 SFT 代码稍作修改。由于学习稳定,DPO 在提升性能方面也具有优势。

DPO 的实际应用

DPO 在开源 AI 社区得到了爆发式普及:

  • Meta 公司“Llama 3”:目前全球使用最广泛的开源模型。其技术报告明确指出“结合使用了 PPO 和 DPO”。(《Llama 3 模型群》)
  • Hugging Face “Zephyr”:在一项令人震惊的 研究结果 中,Zephyr 表明通过对普通模型 Mistral 使用 DPO,其聊天性能甚至优于规模大数倍的 Llama 2(使用 PPO 训练)。这直接引爆了 DPO 的热潮。
  • 阿里巴巴“通义千问 2 / 通义千问 2.5”:这款性能被誉为堪比 GPT-4 的中国模型也采用了 DPO。

DPO 普及的原因

实施 PPO 需要大量昂贵的高端 GPU(如 H100),只有谷歌或 OpenAI 这样的大公司才能有效处理。而 DPO 内存消耗低,计算简单,使得大学研究室和个人开发者也能进行“ChatGPT 式的调整”。这种便利性被认为是 DPO 普及的关键原因。

DPO与 PPO/GRPO 的应用场景区分

那么,PPO 是否已经过时了呢?实际上并非如此。每种方法都有其擅长的领域。

DPO 擅长(离线学习・风格调整):

当需要从现有配对数据中学习偏好,例如“说得更客气些”、“不要带有歧视性言论”时。DPO 学习稳定,计算成本低,但其在数据之外挖掘未知能力的能力有限。

PPO/GRPO 擅长(在线学习・探索):

当需要让 AI 反复试错,自我发现数据中不存在的“新解法”(探索)时。只要能定义奖励函数,PPO/GRPO 就可以应用于数学、代码,甚至推理任务、图像生成、机器人控制等更广泛的领域。特别是 GRPO,由于无需 Critic 模型,更适合大规模模型的训练。


GRPO 的诞生

至此,我们已经见证了策略梯度法的演进:

  • REINFORCE:最基本的策略梯度法
  • Actor-Critic:引入 Critic 使其稳定
  • TRPO:通过数学上严谨的信任域确保安全性-PPO:简化 TRPO 并使其更实用
  • DPO:避免强化学习过程,直接进行优化

在 2024 年,DeepSeek 提出了GRPO(Group Relative Policy Optimization)。DeepSeekMath 论文将 GRPO 描述为“PPO 的变种,旨在提升数学推理能力,并优化 PPO 的内存使用”。

GRPO 的首次亮相:DeepSeekMath

GRPO 最早于 2024 年 2 月在 DeepSeekMath 中提出。随后,在 2025 年 1 月的 DeepSeek-R1 中引起了广泛关注。

现在我们终于聊到了 GRPO。### GRPO 的背景

PPO 虽是强大的方法,但在应用于 LLM 时却面临“成本问题”。

  • PPO 的机制:需要 Actor(生成文本的 AI)和 Critic(评估文本的 AI)两个部分。
  • 问题:如果 Actor 庞大(例如 700 亿参数),那么 Critic 也需要同样庞大。这意味着内存(VRAM)需求翻倍,计算成本也随之飙升。

“仅仅为了评估,就再准备一个如此庞大的 AI 太笨重了……有没有办法让 Actor 单独学习?”GRPO 正是为了解决这个难题而诞生的。

GRPO 的机制:“小组面试”模式

GRPO 摒弃了 Critic(专属教练)。取而代之的是,它通过“比较自己生成的多个回答”来判断优劣。

步骤:

  1. Group Sampling(批量生成):对于一个问题 q,让 AI 生成多个(例如 G 个)回答 。
  2. Scoring(评分):对这 G 个回答都打分 (例如,正确得1 分,错误得 0 分)。
  3. Group Relative Advantage(组内相对优势):计算组内的相对好坏。

优势函数的计算公式:

Optimization(优化):利用这种相对评价,GRPO 像 PPO 一样在裁剪的同时更新策略。GRPO 的目标函数如下:

让我们用一个直观的例子来理解。

PPO 与 GRPO 的直观比较

以“备考”为例进行说明:

PPO(家教模式):

  • 学生(Actor)每写完一个答案,旁边的老师(Critic)就告诉他“这个答案值 80 分”。
  • 缺点:请家教的费用很高。

GRPO(标准分模式):

  • 没有老师。学生(Actor)一口气写完 64 份答案。
  • 计算这 64 份答案的“平均分”,并将“比平均分做得好的答案”作为正确答案来学习。
  • 优点:无需专属家教。

虽然您可能会觉得“64 份答案也很耗费精力!”,但从学习角度来看,拥有一个 Critic 模型实际上更耗费资源。

GRPO 的优势

1. 内存效率极高:

无需在内存中加载庞大的 Critic 模型(价值函数)。这使得在相同计算资源下,可以训练更大规模的模型,或使用更大的批次大小。2. 通用性强:

GRPO 能够灵活设计奖励函数,因此可应用于多种任务。只要能够定义奖励,它就能在数学、代码,以及推理任务、图像生成、机器人控制等广泛领域发挥作用。

GRPO 的多种应用实例

GRPO 最初因DeepSeek-R1 在数学推理方面的应用而受到关注,但目前已扩展到各个领域:

  • 提升 LLM 推理能力:稳定和优化思维链(CoT)训练(arXiv:2509.24494)
  • 图像・视频生成:根据人类偏好调整生成模型(arXiv:2511.16955)
  • 视觉语言模型(VLM):增强图像理解和推理能力
  • 机器人学:应用于连续控制任务(arXiv:2507.19555)
  • 几何问题求解:提升辅助构造判断能力(arXiv:2506.07160)

Hugging Face TRL 库中也实现了 GRPOTrainer,作为通用的 LLM 对齐工具被广泛使用。

DeepSeek-R1 的成功

DeepSeek-R1 通过将 GRPO 与基于规则的奖励设计相结合,取得了令人瞩目的成就。

奖励设计(针对可验证任务):

  1. 准确性奖励(Accuracy Reward):用于数学问题或代码等可自动验证的任务。机械地判断最终答案是否正确。
  2. 格式奖励(Format Reward):判断思考过程是否写在<think>...</think>标签内。

重要的一点:并没有明确要求模型“进行逻辑思考”。仅仅是要求它“使用标签”和“给出正确答案”。AI 却自行发现“在标签内写更多文字,似乎能提高正确率?”,并自然而然地开始进行长考(Chain of Thought)。

随着学习的深入,模型甚至在没有人教的情况下,开始进行“自我修正(Self-Correction)”。它发现,先写错一次,然后自行否定并重新修改,最终获得“准确性奖励”的概率更高。这就是 AI 不需人类教导便获得“思考能力”的内在机制。

扩展到一般任务:

值得一提的是,GRPO 可以自由设计奖励函数,因此也适用于可验证任务以外的场景。例如,在图像生成中可以使用学习了人类偏好的奖励模型;在机器人控制中可以使用物理模拟的奖励等,根据任务进行相应的奖励设计。


DAPO:GRPO 的进一步改进

GRPO 的成功促使了其进一步的改进。2025 年 3 月,字节跳动(ByteDance)公司发布了DAPO(Decoupled Clip and Dynamic sAmpling Policy Optimization)。DAPO 在 GRPO 的基础上,进行了多项改进。

DAPO 也是 2025年的一项重要技术。

DAPO 的主要改进点

DAPO 对 GRPO 进行了以下四个方面的改进:

1. 非对称裁剪范围(Decoupled Clip)

PPO 和 GRPO 都使用对称的裁剪范围(例如:±0.2),而DAPO 则扩展了上限,并保持了下限

例如,将下限 设为 0.2,上限 设为 0.28,可以更积极地强化好的行为。这有助于提升模型探索能力。

2. 动态采样(Dynamic Sampling)

DAPO 根据每个 token 的概率动态调整采样次数,从而提高学习效率。对于已经有很高概率能正确采样的样本,分配较少的资源;对于较难的样本,则分配更多资源。

3. Token 级别的损失函数

GRPO 对整个序列给出奖励,而 DAPO 则考虑每个 token 的损失,从而实现更精细的学习。

4. 过滤超长输出并施加惩罚

在LLM 的强化学习中,为了获得高奖励,模型通常会生成过长的输出(奖励作弊)。DAPO 采取了以下措施:

  • 过滤极端过长的输出。
  • 引入软长度惩罚。

通过这些改进,DAPO 实现了比 GRPO 更高的性能和学习效率。

从 GRPO 到 DAPO 的演进

GRPO 使用对称裁剪(±),而 DAPO 则引入了非对称裁剪(不同的 , )以提升探索能力。采样方面,GRPO 采用固定采样,而 DAPO则根据难度动态调整。损失函数上,GRPO 针对序列级别,DAPO 则改为 token 级别,实现了更精细的学习。此外,针对 GRPO 未涵盖的长度控制问题,DAPO 引入了过滤和惩罚机制。

DAPO 继承了 GRPO “排除 Critic 并提高效率”的设计理念,同时解决了大规模学习中出现的实际问题(如探索不足、奖励作弊等),可以说是一个经过实践检验的改良版本。


总结

本文从 REINFORCE → Actor-Critic → TRPO → PPO → DPO → GRPO → DAPO的演进脉络,详细介绍了 LLM 强化学习的主要方法。

PPO是结合了 Actor、Critic 和奖励模型的方法。其特点是基于裁剪的稳定学习,因在 ChatGPT 的 RLHF 中被采用而通用性强。然而,它需要同时处理多个模型,计算成本较高。

DPO是一种不使用奖励模型和 Critic,直接从人类偏好配对数据中训练 LLM 的方法。实现简单,学习稳定,因此被许多开源模型采用。另一方面,它在学习过程中生成新回答和进行探索的能力有限。

GRPOPPO 中排除了 Critic,通过组内相对评估来计算优势。只要能定义奖励函数,它就能进行学习,内存效率高,特别适用于大规模模型。DeepSeek-R1 采用了 GRPO,并成功提升了推理能力。

DAPO是 GRPO 的进一步改进版本。它通过非对称裁剪提升探索能力,通过动态采样提高效率,并采用 token 级别的损失函数等,针对大规模学习中出现的问题(如探索不足、奖励作弊等)进行了实践性改进。

在定制化 AI 以适应企业工作流时,许多企业都面临“无法获取足够正确数据”的挑战。强化学习由于只需定义评估标准即可进行学习,因此有望成为解决这一难题的有力方案。理解本文所阐述的方法演进,将极大地拓宽企业在利用强化学习时的选择。希望本文能为您提供帮助!

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  • 大模型应用业务架构
  • 大模型应用技术架构
  • 代码示例:向 GPT-3.5 灌入新知识
  • 提示工程的意义和核心思想
  • Prompt 典型构成
  • 指令调优方法论
  • 思维链和思维树
  • Prompt 攻击和防范
第二阶段(30天):高阶应用

该阶段我们正式进入大模型 AI 进阶实战学习,学会构造私有知识库,扩展 AI 的能力。快速开发一个完整的基于 agent 对话机器人。掌握功能最强的大模型开发框架,抓住最新的技术进展,适合 Python 和 JavaScript 程序员。

  • 为什么要做 RAG
  • 搭建一个简单的 ChatPDF
  • 检索的基础概念
  • 什么是向量表示(Embeddings)
  • 向量数据库与向量检索
  • 基于向量检索的 RAG
  • 搭建 RAG 系统的扩展知识
  • 混合检索与 RAG-Fusion 简介
  • 向量模型本地部署
第三阶段(30天):模型训练

恭喜你,如果学到这里,你基本可以找到一份大模型 AI相关的工作,自己也能训练 GPT 了!通过微调,训练自己的垂直大模型,能独立训练开源多模态大模型,掌握更多技术方案。

到此为止,大概2个月的时间。你已经成为了一名“AI小子”。那么你还想往下探索吗?

  • 为什么要做 RAG
  • 什么是模型
  • 什么是模型训练
  • 求解器 & 损失函数简介
  • 小实验2:手写一个简单的神经网络并训练它
  • 什么是训练/预训练/微调/轻量化微调
  • Transformer结构简介
  • 轻量化微调
  • 实验数据集的构建
第四阶段(20天):商业闭环

对全球大模型从性能、吞吐量、成本等方面有一定的认知,可以在云端和本地等多种环境下部署大模型,找到适合自己的项目/创业方向,做一名被 AI 武装的产品经理。

  • 硬件选型
  • 带你了解全球大模型
  • 使用国产大模型服务
  • 搭建 OpenAI 代理
  • 热身:基于阿里云 PAI 部署 Stable Diffusion
  • 在本地计算机运行大模型
  • 大模型的私有化部署
  • 基于 vLLM 部署大模型
  • 案例:如何优雅地在阿里云私有部署开源大模型
  • 部署一套开源 LLM 项目
  • 内容安全
  • 互联网信息服务算法备案

学习是一个过程,只要学习就会有挑战。天道酬勤,你越努力,就会成为越优秀的自己。

如果你能在15天内完成所有的任务,那你堪称天才。然而,如果你能完成 60-70% 的内容,你就已经开始具备成为一名大模型 AI 的正确特征了。

这份完整版的大模型 AI 学习资料已经上传CSDN,朋友们如果需要可以微信扫描下方CSDN官方认证二维码免费领取【保证100%免费

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