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監督學習也能像強化學習一樣進行“自我反思”了。

清華大學與英偉達、斯坦福聯合提出新的監督學習方案——NFT（Negative-aware FineTuning），在RFT（Rejection FineTuning）算法基礎上通過構造一個“隱式負向模型” 來額外利用負向數據進行訓練。

這並不意味着使用“差數據”進行訓練，而是在已知的模型計算結果前提下，通過負向數據訓練正向模型，即“隱式負向策略（Implicit Negative Policy）”

這一策略彌合了監督學習和強化學習的差距，使得兩者性能基本持平。

△架構圖語言模型在線強化算法光譜圖

更讓人驚訝的是，NFT損失函數梯度和GRPO在On-Policy條件下是等價的！這意味着，GRPO中人爲經驗設置的“Group Relative Normalization”方案，可以直接通過理論推導自然得出。

NFT定義了一個在線強化過程：

1.數據採樣：語言模型自己產生大量數學問題答案，通過一個01獎勵函數，把答案分爲正確和錯誤兩類，並統計每個問題回答準確率[數學公式]。

2.隱式策略建模：利用原始模型和待訓練正向模型，構造一個隱式負向策略來建模負向數據。

3.策略優化：在正確數據上，直接監督訓練正向策略模型；在錯誤數據上，通過用隱式負向策略擬合建模，達到直接優化正向策略模型的目的。

考慮這樣一個監督學習基線：Rejection sampling Finetuning（RFT）。每一輪，研究團隊讓模型自己產生大量數學問題答案，通過一個01獎勵函數，把所有模型產生的錯誤答案丟棄，僅在高質量正向數據上進行監督訓練。

RFT中，研究團隊每一輪的訓練目標是：

問題關鍵在於：能否在負向數據上監督訓練，也同樣得到上面的“正向策略”呢？

乍看上去是不可能的，在負向數據上訓練只能得到沒有用的“負向策略”。

然而，問題的轉折點在於，數據是已知模型在線採樣的，也就是正負向數據分佈的和是已知的。由貝葉斯公式可知以下線性關係：

這說明，假設真能在負向數據上學習到一個“負向策略”，可以把這個負向策略和原始生成策略結合，“計算”得出想要的正向模型。

在實際操作中，不是真的去學習一個“差模型”。研究團隊提出“隱式負向策略”（Implicit Negative Policy），可以直接在負向數據上訓練正向策略。可用以下表達式來參數化隱式負向模型：

其中rq表示模型在回答問題q時的正確率，現實中由於模型對一個問題會產生多個回答，我們可以很容易地估計rq。這裏表明隱式負向策略不是一個靜態的模型，而是基於不同難度的問題動態構造的

因此，NFT損失函數就可以表達爲：

對以上損失函數直接求導，研究團隊在嚴格On-policy條件下得到和GRPO等價的梯度表達式。

這暗示了監督學習和強化學習或許存在深層的聯繫，也直接說明NFT是一個絕對可靠的算法，最差也是退回On-Policy訓練和GRPO等價。

結果：監督強化學習方案性能持平，負向反饋在大模型中優勢更加明顯

NFT和當下性能最優的強化學習算法性能持平，部分場景下可能更有優勢（可以在現有監督學習框架基礎上簡單實現）。

與主流RLHF算法對比，NFT7B性能超過GRPO、DAPO；32B性能和DAPO基本持平。研究團隊還觀察到，模型越大，NFT和RFT算法性能差異越明顯。這暗示了負向反饋在大模型中承擔更重要的作用。

和其他已有的基於Qwen-7B zero style訓練模型相比，NFT達到最高的數學平均成績。

作爲一個純監督學習算法，NFT不依賴任何外界數據，可實現數學能力的大幅提升。

△架構圖NFT在Qwen-7B（左）和32B模型（右）上性能表現及對比

研究團隊還發現NFT算法在不損失性能條件下有利於模型熵增加，鼓勵模型充分探索。

NFT算法指出並彌合了強化學習和監督學習的本質差異，這暗示兩套機器學習理論存在深層聯繫，可以幫助研究者重新定位、思考和放大強化訓練的本質優勢。

項目網頁: https://research.nvidia.com/labs/dir/Negative-aware-Fine-Tuning/

論文鏈接: https://arxiv.org/pdf/2505.18116

項目代碼: https://github.com/NVlabs/NFT

— 完 —

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