mid-training
Issue Date: 2025-10-25 [Paper Note] AsyncHZP: Hierarchical ZeRO Parallelism with Asynchronous Scheduling for Scalable LLM Training, Huawei Bai+, arXiv'25, 2025.10 GPT Summary- 非同期階層ゼロ並列処理（AsyncHZP）を提案し、シンプルさとメモリ効率を保ちながら、トレーニング効率を向上。従来のZeROの通信オーバーヘッドを削減し、パラメータや勾配の再シャーディングを適応的に行う。マルチストリーム非同期スケジューリングにより通信と計算を重ね合わせ、メモリの断片化を最小限に抑える。DenseおよびMixture-of-Expertsモデルでの評価により、AsyncHZPが従来のND並列処理を上回る性能を示した。 Comment
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#Pocket #NLP #LanguageModel #read-later #LatentReasoning #RecurrentModels #RecursiveModels
Issue Date: 2025-10-15 [Paper Note] Encode, Think, Decode: Scaling test-time reasoning with recursive latent thoughts, Yeskendir Koishekenov+, arXiv'25, 2025.10 GPT Summary- ETD手法を用いて、LLMの推論能力を向上させる。特定の層を反復することで、17の推論ベンチマークで大幅な精度向上を達成。GSM8Kで28.4%、MATHで36%の向上を示し、再帰的な推論が効果的であることを確認。 Comment
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#Pocket #NLP #LanguageModel #Supervised-FineTuning (SFT) #ReinforcementLearning #AIAgents #Self-SupervisedLearning #SelfCorrection #Selected Papers/Blogs #WorldModels #KeyPoint Notes
Issue Date: 2025-10-14 [Paper Note] Agent Learning via Early Experience, Kai Zhang+, arXiv'25, 2025.10 GPT Summary- 言語エージェントの目標は、経験を通じて学び、複雑なタスクで人間を上回ることですが、強化学習には報酬の欠如や非効率的なロールアウトが課題です。これに対処するため、エージェント自身の行動から生成された相互作用データを用いる「早期経験」という新たなパラダイムを提案します。このデータを基に、(1) 暗黙の世界モデル化と(2) 自己反省の2つの戦略を研究し、8つの環境で評価を行った結果、効果性と一般化が向上することを示しました。早期経験は、強化学習の基盤を提供し、模倣学習と経験駆動エージェントの橋渡しとなる可能性があります。 Comment
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LLM AgentのためのWarmup手法を提案している。具体的にはRLVRやImitation LearningによってRewardが定義できるデータに基づいてこれまではRLが実現されてきたが、これらはスケールせず、Rewardが定義されない環境のtrajectoryなどは学習されないので汎化性能が低いという課題がある。このため、これらのsupervisionつきの方法で学習をする前のwarmup手法として、reward-freeの学習パラダイム Early Experienceを提案している。https://github.com/user-attachments/assets/c2ed5999-d6d8-419d-93e9-f3358ab0ca1f"
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手法としてはシンプルな手法が2種類提案されている。
### Implicit World Modeling (IWM, 式(3)):
ある状態s_i において action a_i^{j}を (1 < j < |K|)をとった時の状態をs_i^{j}としたときに、(s_i, a_i^{j}, s_i^{j}) の3つ組を考える。これらはポリシーからのK回のrolloutによって生成可能。
このときに、状態sを全てテキストで表現するようにし、言語モデルのnext-token-prediction lossを用いて、ある状態s_jにおいてaction a_i^{k} をとったときに、s_j^{k} になることを予測できるように学習する。これにより例えばブックフライトのサイトで誤った日時を入れてしまった場合や、どこかをクリックしたときにどこに遷移するかなどの学習する環境の世界知識をimplicitにモデルに組み込むことができる。
### Self-Reflection（式4）
もう一つのパラダイムとして、専門家によるアクション a_i によって得られた状態 s_i と、それら以外のアクション a_i^{j} によって得られた状態 s_i^{j}が与えられたときに、s_iとs_i^{j}を比較したときに、なぜ a_i の方がa_i^{j} よりも好ましいかを説明するCoT C_i^{j}を生成し、三つ組データ(s_i, a_i^{j}, c_i^{j}) を構築する。このデータを用いて、状態s_iがgivenなときに、a_i に c_i^{j} をconcatしたテキストを予測できるようにnext-token-prediction lossで学習する。また、このデータだけでなく汎化性能をより高めるためにexpertによるimitation learningのためのデータCoTなしのデータもmixして学習をする。これにより、expertによるactionだけで学習するよりも、なぜexpertのアクションが良いかという情報に基づいてより豊富で転移可能な学習シグナルを活用し学習することができる。
https://github.com/user-attachments/assets/d411ac3b-d977-4357-b715-0cf4e5b95fa2"
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この結果、downstreamタスクでのperformanceが単にImitation Learningを実施した場合と比較して提案手法でwarmupした方が一貫して向上する。また、5.4節にpost-trainingとして追加でGRPOを実施した場合も提案手法によるwarmupを実施した場合が最終的な性能が向上することが報告されている。https://github.com/user-attachments/assets/a0aad636-b889-4d2d-b753-b0ad5ad4c688"
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IWMは自己教師あり学習の枠組みだと思われるので、よぬスケールし、かつ汎化性能が高く様々な手法のベースとなりうる手法に見える。
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#Pocket #NLP #Dataset #LanguageModel #ReinforcementLearning #PostTraining Issue Date: 2025-10-12 [Paper Note] Webscale-RL: Automated Data Pipeline for Scaling RL Data to Pretraining Levels, Zhepeng Cen+, arXiv'25, 2025.10 GPT Summary- Webscale-RLパイプラインを導入し、大規模な事前学習文書から数百万の多様な質問-回答ペアを生成。これにより、120万の例を含むWebscale-RLデータセットを構築。実験結果、RLトレーニングは継続的な事前トレーニングよりも効率的で、パフォーマンスを大幅に向上させることを示した。研究は、RLを事前学習レベルにスケールアップする道筋を示し、より高性能な言語モデルの実現を可能にする。 Comment
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Dataset: https://huggingface.co/datasets/Salesforce/Webscale-RL
以下の研究が関連研究でNeurIPSですでに発表されているが引用も議論もされていないという指摘がある:
- [Paper Note] General-Reasoner: Advancing LLM Reasoning Across All Domains, Xueguang Ma+, arXiv'25, 2025.05
他にも似たようなモチベーションの研究を見たことがあるような…
#Pocket #NLP #Dataset #LanguageModel #Coding #COLM #Editing #One-Line Notes Issue Date: 2025-10-08 [Paper Note] D3: A Dataset for Training Code LMs to Act Diff-by-Diff, Piterbarg+, COLM'25 Comment
openreview: https://openreview.net/forum?id=sy71y74U80#discussion
openreviewのサマリによると、8B tokens, 850k python filesのデータセットで、コーディングタスクを、ゴールで条件づけられたsequential editsタスクとみなし The Stack上のコードを分析ツールとLLMによって合成されたrationaleによってフィルタリング/拡張したデータを提供しているとのこと。具体的には (state, goal, action_i) の3つ組みのデータセットであり、action_iがaction前後でのdiffになっている模様。D3データセットでSFTの前にLlama 1B / 3Bをmid-trainingした結果、downstreamタスク（コード生成、completion、編集）において性能が向上したとのこと。https://github.com/user-attachments/assets/d99b5ee6-dbc8-48f7-9b68-880add54dbbb"
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#EfficiencyImprovement #Pocket #NLP #LanguageModel #ReinforcementLearning #Reasoning Issue Date: 2025-09-26 [Paper Note] Expanding Reasoning Potential in Foundation Model by Learning Diverse Chains of Thought Patterns, Xuemiao Zhang+, arXiv'25, 2025.09 GPT Summary- 大規模推論モデルの進展は強化学習によって促進され、CoTデータの利用が推論の深さを向上させることが示されている。しかし、どのデータタイプが最も効果的かは未解決の問題である。本研究では、推論ポテンシャルを独立した試行の数の逆数として定義し、これを拡張するために高価値の推論パターンを用いた多様なデータの利用を提案。具体的には、CoTシーケンスから原子的な推論パターンを抽象化し、コアリファレンスセットを構築。二重粒度アルゴリズムを用いて高価値のCoTデータを効率的に選択し、モデルの推論能力を向上させる。10BトークンのCoTPデータにより、85A6B Mixture-of-ExpertsモデルはAIME 2024および2025で9.58%の改善を達成した。 Comment
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細かいところは読めていないのだが、学習データの中から高品質な推論パターンを持つものを選んで学習に使いたいというモチベーション。そのためにまず価値の高い推論パターンを含むコアセットを作り、コアセットと類似した推論パターンや、推論中のトークンのエントロピー列を持つサンプルを学習データから収集するみたいな話な模様。類似度は重みつきDynamic Time Warping (DTW)で、原始的な推論パターンの系列とエントロピー系列のDTWの線型結合によっめ求める。原始的な推論パターンのアノテーションや、CoT sequence中のトークンのエントロピー列はDeepSeek-V3によって生成する。
コアセットを作るためには、問題タイプや問題の難易度に基づいて人手で問題を選び、それらに対してstrong reasoning modelでCoTを生成。各CoTに対して（おそらく）DeepSeek-V3でreasoningのパターン（パターンは原始的なCoTパターンの系列で構成される）をアノテーションし、各パターンに対してTF-IDFによって重要度を決定する。最終的に、問題に正答しているサンプルについて、人手で高品質でdiscriminativeなCoTパターンを持つものを選択し、各CoTパターンに重みをつけた上でコアセットを作成した、みたいな感じに見える。
#Pretraining #Pocket #NLP #LanguageModel #SmallModel #PostTraining #read-later #Selected Papers/Blogs #DataMixture Issue Date: 2025-09-13 [Paper Note] MobileLLM-R1: Exploring the Limits of Sub-Billion Language Model Reasoners with Open Training Recipes, Changsheng Zhao+, arXiv'25, 2025.09 GPT Summary- 本研究では、推論能力の出現に必要なデータ量について再検討し、約2Tトークンの高品質データで強力な推論モデルが構築できることを示した。MobileLLM-R1というサブビリオンパラメータのモデルは、従来のモデルを大幅に上回る性能を発揮し、特にAIMEスコアで優れた結果を示した。さらに、Qwen3の36Tトークンコーパスに対しても、わずか11.7%のトークンでトレーニングされたMobileLLM-R1-950Mは、複数の推論ベンチマークで競争力を持つ。研究の詳細な情報は公開されている。 Comment
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モデルカードを見ると、optimizerやスケジューリング、ハイパーパラメータの設定、pre/mid/post trainingにおける学習データとDavaMixについて簡潔に記述されており、レシピが公開されているように見える。素晴らしい。
#Pretraining #Pocket #NLP #Dataset #LanguageModel #SyntheticData #Coding #Mathematics #COLM Issue Date: 2025-07-10 [Paper Note] MegaMath: Pushing the Limits of Open Math Corpora, Fan Zhou+, COLM'25 GPT Summary- MegaMathは、数学に特化したオープンデータセットで、LLMの数学的推論能力を向上させるために作成された。ウェブデータの再抽出、数学関連コードの特定、合成データの生成を通じて、371Bトークンの高品質なデータを提供し、既存のデータセットを上回る量と品質を実現した。 Comment
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非常に大規模な数学の事前学習/mid-training向けのデータセット
CommonCrawlのHTMLから、さまざまなフィルタリング処理（reformatting, 2 stageのHTML parserの活用（片方はnoisyだが高速、もう一方は高性能だが遅い）, fasttextベースの分類器による抽出, deduplication等）を実施しMegaMath-Webを作成、また、MegaMathWebをさらに分類器で低品質なものをフィルタリングし、LLMによってノイズ除去、テキストのreorganizingを実施し（≠ピュアな合成データ）継続事前学習、mid-training向けの高品質なMegaMath-Web-Proを作成。
MegaMathCodeはThe Stack V2 ([Paper Note] StarCoder 2 and The Stack v2: The Next Generation, Anton Lozhkov+, arXiv'24
) をベースにしており、mathematical reasoning, logic puzzles, scientific computationに関するコードを収集。まずこれらのコードと関連が深い11のプログラミング言語を選定し、そのコードスニペットのみを対象とする。次にstrong LLMを用いて、数学に関するrelevanceスコアと、コードの品質を0--6のdiscrete scoreでスコアリングし学習データを作成。作成した学習データでSLMを学習し大規模なフィルタリングを実施することでMegaMath-Codeを作成。
最後にMegaMath-{Web, code}を用いて、Q&A, code data, text&code block dataの3種類を合成。Q&Aデータの合成では、MegaMath-WebからQAペアを抽出し、多様性とデータ量を担保するためQwen2.5-72B-Instruct, Llama3.3-70B-Instructの両方を用いて、QAのsolutionを洗練させる（reasoning stepの改善, あるいはゼロから生成する[^1])ことで生成。また、code dataでは、pythonを対象にMegaMath-Codeのデータに含まれるpython以外のコードを、Qwen2.5-Coder-32B-Instructと、Llamd3.1-70B-Instructによってpythonに翻訳することでデータ量を増やした。text&code blockデータでは、MegaMath-Webのドキュメントを与えて、ブロックを生成（タイトル、数式、結果、コードなど[^1]）し、ブロックのverificationを行い（コードが正しく実行できるか、実行結果とanswerが一致するか等）、verifiedなブロックを残すことで生成。
[^1]: この辺は論文の記述を咀嚼して記述しており実サンプルを見ていないので少し正しい認識か不安
#ComputerVision #Pretraining #Pocket #NLP #Supervised-FineTuning (SFT) #ReinforcementLearning #MultiModal #RLHF #Reasoning #LongSequence #RewardHacking #PostTraining #CurriculumLearning #RLVR #Selected Papers/Blogs #VisionLanguageModel Issue Date: 2025-07-03 [Paper Note] GLM-4.1V-Thinking: Towards Versatile Multimodal Reasoning with Scalable Reinforcement Learning, GLM-V Team+, arXiv'25 GPT Summary- 視覚言語モデルGLM-4.1V-Thinkingを発表し、推論中心のトレーニングフレームワークを開発。強力な視覚基盤モデルを構築し、カリキュラムサンプリングを用いた強化学習で多様なタスクの能力を向上。28のベンチマークで最先端のパフォーマンスを達成し、特に難しいタスクで競争力のある結果を示す。モデルはオープンソースとして公開。 Comment
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Qwen2.5-VLよりも性能が良いVLM
アーキテクチャはこちら。が、pretraining(データのフィルタリング, マルチモーダル→long context継続事前学習)->SFT(cold startへの対処, reasoning能力の獲得)->RL(RLVRとRLHFの併用によるパフォーマンス向上とAlignment, RewardHackingへの対処,curriculum sampling)など、全体の学習パイプラインの細かいテクニックの積み重ねで高い性能が獲得されていると考えられる。
#Analysis #Pocket #NLP #LanguageModel #ReinforcementLearning #PostTraining #read-later #Selected Papers/Blogs Issue Date: 2025-06-27 [Paper Note] OctoThinker: Mid-training Incentivizes Reinforcement Learning Scaling, Zengzhi Wang+, arXiv'25 GPT Summary- 異なるベース言語モデル（LlamaやQwen）の強化学習（RL）における挙動を調査し、中間トレーニング戦略がRLのダイナミクスに与える影響を明らかに。高品質の数学コーパスがモデルのパフォーマンスを向上させ、長い連鎖的思考（CoT）がRL結果を改善する一方で、冗長性や不安定性を引き起こす可能性があることを示す。二段階の中間トレーニング戦略「Stable-then-Decay」を導入し、OctoThinkerモデルファミリーを開発。オープンソースのモデルと数学推論コーパスを公開し、RL時代の基盤モデルの研究を支援することを目指す。 Comment
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mid-trainingの観点から、post trainingにおけるRLがスケーリングする条件をsystematicallyに調査している模様
論文中にはmid-training[^1]の定義が記述されている:https://github.com/user-attachments/assets/da206d3d-f811-4d69-8210-a1d0816c827f"
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[^1]: mid-trainingについてはコミュニティの間で厳密な定義はまだ無くバズワードっぽく使われている、という印象を筆者は抱いており、本稿は文献中でmid-trainingを定義する初めての試みという所感
#Article #EfficiencyImprovement #Pretraining #NLP #LanguageModel #Supervised-FineTuning (SFT) #ReinforcementLearning #ChatGPT #Repository #GRPO #read-later #Selected Papers/Blogs #Inference #MinimalCode #KV Cache Issue Date: 2025-10-22 nanochat, karpathy, 2025.10 Comment
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新たなスピードランが...!!
#Article #NLP #LanguageModel #Coding #OpenWeight #PostTraining #One-Line Notes Issue Date: 2025-09-25 CWM: An Open-Weights LLM for Research on Code Generation with World Models, Copet+, 2025.09 Comment
元ポスト:
World Modelと銘打ってあるが、一般的なCV分野でのWorld Modelではなく、python やbash等の実行をトークン列として仮想的にトレースできるようにmid trainingされている（大量の実トレースデータが利用されている模様）ので、World Modelと銘打たれている模様？
GRPOに対するモダンなtweakがまとまっている模様:
DeepSeek-R1で提案されてから細かな調整が重ねられて来た。