AI-Compass RLHF人类反馈强化学习技术栈:集成TRL、OpenRLHF、veRL等框架,涵盖PPO、DPO算法实现

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AI-Compass RLHF人类反馈强化学习技术栈:集成TRL、OpenRLHF、veRL等框架,涵盖PPO、DPO算法实现大模型人类价值对齐

AI-Compass 致力于构建最全面、最实用、最前沿的AI技术学习和实践生态,通过六大核心模块的系统化组织,为不同层次的学习者和开发者提供从完整学习路径。

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📋 核心模块架构:

  • 🧠 基础知识模块 :涵盖AI导航工具、Prompt工程、LLM测评、语言模型、多模态模型等核心理论基础
  • ⚙️ 技术框架模块 :包含Embedding模型、训练框架、推理部署、评估框架、RLHF等技术栈
  • 🚀 应用实践模块 :聚焦RAG+workflow、Agent、GraphRAG、MCP+A2A等前沿应用架构
  • 🛠️ 产品与工具模块 :整合AI应用、AI产品、竞赛资源等实战内容
  • 🏢 企业开源模块 :汇集华为、腾讯、阿里、百度飞桨、Datawhale等企业级开源资源
  • 🌐 社区与平台模块 :提供学习平台、技术文章、社区论坛等生态资源

📚 适用人群:

  • AI初学者 :提供系统化的学习路径和基础知识体系,快速建立AI技术认知框架
  • 技术开发者 :深度技术资源和工程实践指南,提升AI项目开发和部署能力
  • 产品经理 :AI产品设计方法论和市场案例分析,掌握AI产品化策略
  • 研究人员 :前沿技术趋势和学术资源,拓展AI应用研究边界
  • 企业团队 :完整的AI技术选型和落地方案,加速企业AI转型进程
  • 求职者 :全面的面试准备资源和项目实战经验,提升AI领域竞争力

RLHF模块构建了完整的人类反馈强化学习技术栈,集成前沿的偏好优化和人类对齐框架。核心框架 包括:Huggingface TRL (Transformer强化学习标准库,PPO训练详解)、OpenRLHF (易用可扩展RLHF框架,支持70B+ PPO全量微调、迭代DPO、LoRA和RingAttention)、字节veRL (火山引擎强化学习框架,工业级部署)、EasyR1 (基于veRL的高效多模态RL训练框架)。创新技术 融入通义WorldPM (72B参数的世界偏好模型,引领偏好建模新范式)等前沿研究成果。技术覆盖从PPO(Proximal Policy Optimization)算法实现、DPO(Direct Preference Optimization)直接偏好优化,到GRPO等先进算法,支持全参数微调、LoRA高效微调等多种训练模式,为大模型的人类价值对齐提供从理论到实践的完整解决方案。

  • • PPO训练详解

  • • TRL-huggingface-使用强化学习训练transformer语言模型。


1.EasyR1

简介

EasyR1是一个高效、可扩展的多模态强化学习(RL)训练框架,基于veRL项目改进以支持视觉语言模型。它借助HybirdEngine设计和vLLM的SPMD模式实现高效扩展,支持多种模型、算法、数据集及训练技巧。

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easyr1_grpo.png

核心功能

  • 支持多类型模型 :涵盖Llama3、Qwen2等语言模型,Qwen2-VL等视觉语言模型及DeepSeek-R1蒸馏模型。
  • 多种算法支持 :支持GRPO、Reinforce++、ReMax、RLOO等多种RL算法。
  • 适配多格式数据集 :可处理特定格式的文本、图像-文本和多图像-文本数据集。
  • 训练技巧丰富 :提供Padding-free训练、从检查点恢复、并支持Wandb、SwanLab、Mlflow和Tensorboard等训练过程跟踪工具。

技术原理

EasyR1的核心技术原理在于其对原有veRL项目的继承与优化,特别体现在以下两点:

  • • HybridEngine架构:该框架得益于veRL的HybridEngine设计,实现了高效的训练流程。HybridEngine是一种混合引擎,旨在提高强化学习训练的灵活性和效率。
  • • vLLM的SPMD模式:结合了vLLM 0.7最新版本的SPMD(Single Program, Multiple Data)模式,有效提升了大规模语言模型和多模态模型的训练性能和可扩展性,尤其对于内存管理和并行计算提供了优化。

应用场景

  • • 多模态大模型的强化学习训练:特别适用于训练Qwen2.5-VL等多模态模型,以提升其在特定任务上的表现。
  • • 数学问题求解:可用于训练数学模型,例如在Geometry3k数据集上进行几何问题求解。
  • • 视觉问答与推理:可应用于图像-文本相关的视觉推理任务,如CLEVR-70k-Counting和GeoQA-8k数据集上的任务。
  • • 研究与开发:为研究人员和开发者提供一个强大的平台,探索新的RL算法和多模态模型的训练方法,并集成实验跟踪和可视化工具。
  • • hiyouga/EasyR1: EasyR1: An Efficient, Scalable, Multi-Modality RL Training Framework based on veRL

1.OpenRLHF

简介

OpenRLHF是首个基于Ray、vLLM、ZeRO - 3和HuggingFace Transformers构建的易于使用、高性能的开源RLHF框架,具有分布式架构、推理加速、内存高效训练等特点,支持多种算法和功能。

核心功能

  • • 分布式训练:利用Ray进行高效分布式调度,支持多模型分离到不同GPU。
  • • 推理加速:结合vLLM和AutoTP实现高吞吐量、内存高效的样本生成。
  • • 多算法支持:实现分布式PPO、REINFORCE++等多种算法。
  • • 数据处理:提供多种数据处理方法,支持混合数据集。
  • • 模型训练:支持监督微调、奖励模型训练、PPO训练等。
  • • 异步训练:支持异步RLHF和基于代理的RLHF。

技术原理

  • • 分布式架构:借助Ray进行任务调度,分离不同模型到不同GPU,支持混合引擎调度以提高GPU利用率。
  • • 推理加速:基于vLLM和AutoTP,减少样本生成时间,与HuggingFace Transformers集成实现快速生成。
  • • 内存优化:基于DeepSpeed的ZeRO - 3、deepcompile和AutoTP,直接与HuggingFace配合进行大模型训练。
  • • 算法优化:采用优化的PPO实现,结合实用技巧提升训练稳定性和奖励质量。

应用场景

  • • 大语言模型微调:对大型语言模型进行监督微调、奖励模型训练和强化学习微调。
  • • 多智能体系统训练:如MARTI利用其训练基于LLM的多智能体系统。
  • • 多模态任务:为多模态任务提供高性能RL基础设施,如LMM - R1。
  • • OpenRLHF/OpenRLHF: An Easy-to-use, Scalable and High-performance RLHF Framework (70B+ PPO Full Tuning & Iterative DPO & LoRA & RingAttention)

1.WorldPM

简介

WorldPM(世界偏好建模)证明了偏好建模遵循与语言建模类似的扩展规律,通过对1500万条来自StackExchange的偏好数据进行大规模训练,让偏好模型学习统一的偏好表示。在对抗性和客观评估中表现出明显扩展趋势,对抗性评估测试损失幂律下降,客观指标有涌现现象;主观评估无明显扩展趋势,可能受风格偏好影响。

核心功能

  • 偏好学习 :从大规模偏好数据中学习统一的人类偏好表示。
  • 对抗评估 :提升识别包含意图错误、不相关或不完整回复的能力。
  • 客观指标评估 :助力大模型获取客观知识偏好,展现出测试损失的幂律下降。
  • 基础与微调 :提供基础模型WorldPM - 72B,并支持在不同规模数据集上微调。

技术原理

  • 数据收集 :从StackExchange、Reddit、Quora等公共论坛收集偏好数据,经评估选StackExchange数据为代表。
  • 训练方法 :遵循人类偏好建模框架,用偏好模型预测奖励并优化BT - loss,不同规模模型保持一致超参数。
  • 评估方法 :用BT - loss计算测试性能,使用多个RM基准的不同领域测试集评估。

应用场景

  • 模型微调 :作为基础助力不同规模人类偏好数据集的偏好模型微调。
  • 语言模型对齐 :通过Best - of - N采样使语言模型输出符合人类偏好,在Arena Hard和Alpaca Eval等基准评估。
  • • WorldPM/README_CN.md at main · QwenLM/WorldPM
  • • QwenLM/WorldPM
  • • Qwen/WorldPM-72B · Hugging Face
  • • 2505.10527

1.verl

简介

verl是由字节跳动Seed团队发起、verl社区维护的强化学习训练库,是HybridFlow论文的开源版本。它灵活高效、适用于生产,用于大语言模型(LLM)的后训练,能与多种现有LLM框架集成,支持多种强化学习算法。

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核心功能

  • 算法扩展 :可轻松扩展多种强化学习算法,如PPO、GRPO等。
  • 框架集成 :通过模块化API与现有LLM框架无缝集成,支持FSDP、Megatron - LM等训练框架,vLLM、SGLang等推理框架。
  • 设备映射 :支持将模型灵活放置在不同GPU集上,实现高效资源利用和集群扩展。
  • 多类型支持 :支持基于模型和函数的奖励、视觉语言模型(VLM)和多模态强化学习、多轮对话及工具调用等。
  • 性能优化 :具有先进的吞吐量,通过3D - HybridEngine实现高效的actor模型重分片。

技术原理

  • 混合编程模型 :结合单控制器和多控制器范式的优势,灵活表示和高效执行复杂的后训练数据流。
  • 3D - HybridEngine :在训练和生成阶段的转换中消除内存冗余,显著减少通信开销。
  • 模块化设计 :解耦计算和数据依赖,便于与现有LLM框架集成。

应用场景

  • 大语言模型训练 :如对DeepSeek - 671b、Qwen3 - 236b等大模型进行强化学习训练。
  • 代码生成与数学推理 :在编码、数学等领域进行模型训练,提升模型在这些任务上的表现。
  • 视觉语言模型 :支持Qwen2.5 - vl、Kimi - VL等视觉语言模型的多模态强化学习。
  • 多轮对话与工具调用 :实现大语言模型的多轮对话及工具调用功能。
  • • volcengine/verl: verl: Volcano Engine Reinforcement Learning for LLMs
  • • Welcome to verl’s documentation! — verl documentation
Skywork-Reward-V2

简介

Skywork-Reward-V2 是昆仑万维(SkyworkAI)开源的第二代奖励模型系列,旨在为大型语言模型(LLMs)提供卓越的人类偏好评估能力。该系列包含八个不同参数规模(从6亿到80亿)的模型,通过大规模、高质量的偏好数据训练,在多项主流奖励模型评测榜单上取得了领先的性能,刷新了State-of-the-Art (SOTA) 记录,成为目前最强的人类偏好感应器之一。

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核心功能

  • 人类偏好感知与量化: 精准识别、理解并量化人类对LLM生成内容的偏好程度,为模型输出质量提供客观依据。
  • 强化学习奖励信号生成: 作为强化学习从人类反馈中学习(RLHF)的关键组件,提供高质量、稳定的奖励信号,以有效指导LLMs的行为对齐人类价值观和指令。
  • 多任务通用性评估: 能够评估LLMs在广泛任务(如对话、摘要、写作等)中的表现,支持多领域和多场景的应用需求。

技术原理

Skywork-Reward-V2系列模型核心基于Bradley-Terry模型 进行训练,该模型擅长处理配对比较数据,以推断个体偏好。其技术亮点在于:

  • 大规模高质量偏好数据: 模型在高达2600万对经过精心策划的高质量人类偏好数据上进行训练,显著提升了模型的泛化能力和准确性。
  • 数据驱动的性能优化: 通过强调数据规模和质量的重要性,采用了先进的数据选择和过滤策略,确保训练数据的有效性和代表性。
  • 模型架构多样性: 提供不同参数量级的模型,以满足不同应用场景下对计算资源和性能的需求平衡。
  • 强化学习与偏好学习结合: 通过将人类反馈转化为奖励信号,驱动LLM在迭代优化中逐步学习并适应人类的复杂偏好模式,实现与人类意图的高度对齐。

应用场景

  • 大型语言模型(LLMs)对齐: 在RLHF流程中作为奖励函数,用于微调LLMs,使其生成内容更符合人类偏好、更安全、更无害。
  • 内容生成质量评估: 自动评估由LLMs生成的文本内容(如对话回复、文章摘要、创意文案等)的质量、连贯性和相关性。
  • 对话系统优化: 提高聊天机器人和虚拟助手的对话质量和用户满意度,使其能够生成更自然、更具吸引力的回复。
  • 个性化推荐系统: 根据用户偏好对生成的内容或信息进行排序和过滤,提升推荐的准确性和用户体验。
  • 模型效果迭代与对比: 作为衡量不同LLM版本或训练策略效果的基准,指导模型持续改进。

Skywork-Reward-V2

huggingface

arxiv


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