在大型语言模型(LLM)的训练领域,监督微调(SFT)和强化学习(RL)是两种备受瞩目的训练策略。尽管它们各自有着独特的机制和侧重点,但笔者经过深入研究和实践观察发现,二者之间的差别并非如表面上那般显著,以下是具体的分析与对比。
一、核心原理的相近性
- SFT 的本质 :SFT 主要是利用标注好的数据集对预训练的 LLM 进行进一步训练,通过最小化模型输出与标注答案之间的差异,来调整模型的参数。例如,在文本生成任务中,给定输入 “请描述一下春天的景色”,标注数据可能是一段优美的描写文字。模型通过对比自身生成的内容和标注内容,在交叉熵损失函数等的引导下,不断优化自身对语言的组织和表达能力,使其更贴合人类的写作风格和语义逻辑。
- RL 的核心 :RL 则是让模型将输出视为一系列的动作决策,根据预设的奖励函数来评估每个动作(即生成的文本片段)的好坏,从而调整策略以获取最大的长期奖励。以对话系统为例,模型在与用户交互时,每发出一条回复(动作),会根据用户反馈(如回复的满意度、对话的连贯性等)获得奖励信号。若用户对某条回复表示满意,模型就会强化生成类似回复的策略。从本质上看,这一过程其实也是在不断拉近模型输出与 “理想答案”(能获得高奖励的输出)之间的距离,与 SFT 的目标优化方向有着异曲同工之妙。
二、数据利用方式的共通性
- SFT 的数据依赖 :SFT 高度依赖高质量、准确标注的数据。这些数据通常由领域专家或者经过严格筛选的标注人员生成,以确保模型能够学习到正确的知识和模式。例如在法律文本生成任务中,需要专业的法律人士对大量的案例分析、法律条款解释等文本进行标注,模型依据这些标注数据进行学习,逐步掌握法律语言的严谨表达和逻辑结构。
- RL 的数据拓展 :RL 虽然在训练初期可能也参考一些初始的示例数据来初始化策略,但更重要的是在训练过程中不断与环境交互产生新的数据。这些交互数据基于模型当前的策略产出,又反过来影响策略的更新。然而,从宏观层面来看,RL 也是在利用一种动态生成的 “数据”(包含了环境反馈信息),和 SFT 利用静态标注数据一样,都是为了给模型提供学习和改进的依据,让模型在特定任务场景下生成更优质的文本内容,只是数据的来源和形式有所不同。
三、模型能力提升的相似表现
- 文本质量优化 :无论是经过 SFT 还是 RL 训练的 LLM,在文本质量方面往往都能取得显著提升。以新闻报道生成为例,经过 SFT 的模型能够更准确地把握新闻事件的关键信息、遵循新闻写作的规范格式和语言风格;而通过 RL 训练的模型则在保持信息准确的基础上,还能根据一些更具个性化的指标(如吸引读者眼球的程度、标题的吸睛效果等)来优化生成的新闻内容,使文本在不同维度上都更符合任务要求和用户的期望。
- 逻辑连贯性增强 :在处理需要较强逻辑推理的文本生成任务时,如学术论文摘要生成、故事续写等,SFT 和 RL 都能帮助模型提升逻辑连贯性。SFT 通过大量的标注示例让模型学习到正确的逻辑结构和行文脉络;RL 则通过奖励信号引导模型在生成过程中避免逻辑跳跃、前后矛盾等问题,使得生成文本的逻辑性更符合人类的认知和理解方式。
四、SFT 与 RL 的实际差异
- 优化重点与方式 :SFT 的优化重点在于精准匹配人工标注数据所体现的特定模式和答案。它直接以减少输出与目标答案之间的差异为优化目标,采用梯度下降等传统监督学习优化算法。例如,在法律文书生成任务中,SFT 严格按照标准法律条文表述和格式进行训练,生成的文本在格式和内容准确性上与标准答案高度一致。而 RL 更关注整体任务的完成效果,如在生成长篇故事创作中,其不仅考虑每一步生成的合理性,更注重整个故事的吸引力、连贯性和主题契合度等综合因素,通过不断尝试和调整策略来平衡局部和全局的优化效果,采用如策略梯度等强化学习算法进行优化,这与 SFT 的直接匹配优化形成鲜明对比。
- 奖励信号的来源与复杂性 :SFT 中的 “奖励信号” 实际上是明确的、基于人工标注且相对简单的损失函数计算结果,直接反映了当前输出与目标的差异。而 RL 的奖励信号来源多样且复杂,除了人工设计的奖励函数外,还可以来自环境交互中各种动态因素。例如在智能客服对话场景下,RL 的奖励信号可以是客户对回复的满意度反馈(如好评、差评等)、对话时长是否合理、问题解决率等多个维度综合而成,这些复杂的奖励信号使得 RL 在训练过程中面临更多的不确定性,需要更复杂的机制来平衡不同奖励因素之间的关系,以达到最优策略。
- 模型表现的多样性与风险性 :SFT 由于紧密遵循人工标注数据,其生成结果通常比较稳定、可预测,在特定任务中的表现较为可靠,但容易受限于标注数据的多样性和质量,可能在面对新颖场景或问题时出现生搬硬套的情况。例如,在医学诊断文本生成任务中,如果 SFT 的训练数据主要集中在常见病症,对于罕见病症的诊断描述可能就显得不够灵活和准确。而 RL 由于其探索型的学习方式,有机会生成更多样化的文本,但也存在一定的风险。比如在创意写作领域,RL 可能生成一些极具创新性但又略显不符合常规逻辑的内容,需要后续的验证和筛选机制来确保其质量达到预期标准。
五、结合案例的深度对比
以机器翻译任务为例,从 SFT 角度出发,我们收集大量专业翻译人员翻译的人工标注句子对。模型通过 SFT 学习源语言句子到目标语言句子的转换模式,像学习将 “hello” 翻译为 “你好”,通过不断调整参数,使得翻译结果在语法、词汇搭配、语义准确性等方面逐步趋近于人工翻译标准,其优化过程较为直接且稳定,重点解决的是如何准确将一种语言的表达精确转换为另一种语言对应的常见标准表达。
而从 RL 角度,在机器翻译中可以设计奖励信号,如翻译结果的流畅性(由语言模型评估其在目标语言中的语言流畅程度)、忠实度(与源语言相比,是否准确传达了原意)等综合指标。模型在生成翻译文本时,不是单纯地追求与固定人工翻译的一致,而是根据这些奖励信号,尝试在多轮生成和反馈中,找到在流畅性和忠实度之间达到最佳平衡的翻译策略,可能生成与人工翻译稍有不同的表达,但整体质量更优,更具且适应不同语言风格和语境的能力。