Reinforcement Learning (RL) has significantly improved large language model reasoning, but existing RL fine-tuning methods rely heavily on heuristic techniques such as entropy regularization and reweighting to maintain stability. In practice, they often experience late-stage performance collapse, leading to degraded reasoning quality and unstable training. We derive that the magnitude of token-wise policy gradients in RL is negatively correlated with token probability and local policy entropy. Building on this result, we prove that training instability is driven by a tiny fraction of tokens, approximately 0.01\%, which we term \emph{spurious tokens}. When such tokens appear in correct responses, they contribute little to the reasoning outcome but inherit the full sequence-level reward, leading to abnormally amplified gradient updates. Motivated by this observation, we propose Spurious-Token-Aware Policy Optimization (STAPO) for large-scale model refining, which selectively masks such updates and renormalizes the loss over valid tokens. Across six mathematical reasoning benchmarks using Qwen 1.7B, 8B, and 14B base models, STAPO consistently demonstrates superior entropy stability and achieves an average performance improvement of 7.13\% over GRPO, 20-Entropy and JustRL.


翻译:强化学习(RL)显著提升了大语言模型的推理能力,但现有的RL微调方法严重依赖启发式技术(如熵正则化和权重调整)来维持稳定性。在实践中,这些方法常遭遇后期性能崩溃,导致推理质量下降和训练不稳定。我们推导得出,RL中基于标记的策略梯度幅度与标记概率及局部策略熵呈负相关。基于此结果,我们证明训练不稳定性由极少数(约0.01%)的标记驱动,我们称之为“伪标记”。当此类标记出现在正确响应中时,它们对推理结果的贡献微乎其微,却继承了完整的序列级奖励,导致梯度更新异常放大。受此观察启发,我们提出面向大规模模型精炼的伪标记感知策略优化(STAPO),该方法选择性屏蔽此类更新并对有效标记的损失进行重归一化。在使用Qwen 1.7B、8B和14B基础模型的六个数学推理基准测试中,STAPO始终展现出更优的熵稳定性,相比GRPO、20-Entropy和JustRL平均性能提升达7.13%。

0
下载
关闭预览

相关内容

面向大型推理模型的强化学习综述
专知会员服务
29+阅读 · 2025年9月11日
大语言模型的强化学习技术综述
专知会员服务
40+阅读 · 2025年7月8日
强化多模态大语言模型:基于强化学习的推理综述
专知会员服务
35+阅读 · 2025年5月3日
强化学习增强的大型语言模型:综述
专知会员服务
52+阅读 · 2024年12月17日
基于模型的强化学习综述
专知会员服务
149+阅读 · 2022年7月13日
「基于通信的多智能体强化学习」 进展综述
基于模型的强化学习综述
专知
42+阅读 · 2022年7月13日
【MIT博士论文】数据高效强化学习,176页pdf
PlaNet 简介:用于强化学习的深度规划网络
谷歌开发者
13+阅读 · 2019年3月16日
【强化学习】强化学习/增强学习/再励学习介绍
产业智能官
10+阅读 · 2018年2月23日
关于强化学习(附代码,练习和解答)
深度学习
37+阅读 · 2018年1月30日
【强化学习】强化学习+深度学习=人工智能
产业智能官
55+阅读 · 2017年8月11日
国家自然科学基金
42+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
39+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
23+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
11+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
22+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
11+阅读 · 2008年12月31日
VIP会员
相关VIP内容
面向大型推理模型的强化学习综述
专知会员服务
29+阅读 · 2025年9月11日
大语言模型的强化学习技术综述
专知会员服务
40+阅读 · 2025年7月8日
强化多模态大语言模型:基于强化学习的推理综述
专知会员服务
35+阅读 · 2025年5月3日
强化学习增强的大型语言模型:综述
专知会员服务
52+阅读 · 2024年12月17日
基于模型的强化学习综述
专知会员服务
149+阅读 · 2022年7月13日
相关基金
国家自然科学基金
42+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
39+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
23+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
11+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
22+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
11+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员