Token-Regulated Group Relative Policy Optimization for Stable Reinforcement Learning in Large Lan...

📅 2026/7/13 16:26:06
Token-Regulated Group Relative Policy Optimization for Stable Reinforcement Learning in Large Lan...
论文核心总结与翻译一、主要内容该论文聚焦大语言模型(LLMs)强化学习推理能力优化,针对基于可验证奖励的强化学习(RLVR)中Group Relative Policy Optimization(GRPO)算法的核心缺陷展开研究:低概率token因梯度幅度大而过度主导模型更新,导致训练不稳定,同时抑制了更可靠的高概率token的学习贡献。论文通过理论分析证明,token的梯度范数与模型预测概率呈负相关(低概率token梯度更大),且实证发现高概率token多为数学/逻辑运算符、括号等核心推理元素(错误会导致整个解决方案失效),低概率token多为通用内容词(对核心推理贡献小)。基于此,提出Token-Regulated Group Relative Policy Optimization(TR-GRPO)算法,通过引入与token预测概率正相关的权重机制,下调低概率token的影响、强化高概率token的贡献,稳定梯度更新。实验在逻辑推理(KK谜题)、数学推理(OlympiadBench、Minerva等)和智能体问答(VerlTool Search)三大RLVR任务中验证,TR-GRPO在不同模型(Qwen系列、Mistral、LLaMA)上均持续优于GRPO,平均性能提升6%-97%,同时训练梯度更平稳、稳定性更强。二、创新点发现核心问题:揭示GRPO算法中token概率与梯度幅度的负相关关系,以及低概率token过度主导更新的不合理性(高概率token才是核心推理载体)。