OpenR

OpenR是一個(gè)由倫敦大學(xué)學(xué)院（UCL）、上海交通大學(xué)、利物浦大學(xué)、香港科技大學(xué)（廣州）和西湖大學(xué)共同開(kāi)發(fā)的開(kāi)源訓(xùn)練框架，旨在提升大型語(yǔ)言模型（LLM）在復(fù)雜推理方面的能力。它將過(guò)程獎(jiǎng)勵(lì)模型（PRM）訓(xùn)練、強(qiáng)化學(xué)習(xí)和多種搜索策略巧妙整合，超越了傳統(tǒng)自回歸模型的方法。

OpenR是什么

OpenR是一個(gè)創(chuàng)新的開(kāi)源框架，旨在提升大型語(yǔ)言模型（LLM）的推理能力。該框架結(jié)合了搜索、強(qiáng)化學(xué)習(xí)和過(guò)程監(jiān)督的技術(shù)，極大地改善了模型在推理過(guò)程中的表現(xiàn)。受OpenAI o1模型的啟發(fā)，OpenR通過(guò)整合強(qiáng)化學(xué)習(xí)來(lái)顯著增強(qiáng)模型的推理能力。它是第一個(gè)提供集成技術(shù)開(kāi)源實(shí)現(xiàn)的平臺(tái)，支持LLM在有效的數(shù)據(jù)獲取、訓(xùn)練和推理路徑上實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的推理能力。OpenR具備在線(xiàn)強(qiáng)化學(xué)習(xí)訓(xùn)練的功能，并支持多種搜索策略，遵循測(cè)試時(shí)擴(kuò)展法則，使模型能夠在測(cè)試時(shí)生成或搜索以提供更精細(xì)的輸出。此外，OpenR還提供了一條自動(dòng)化的數(shù)據(jù)管道，從結(jié)果標(biāo)簽中提取推理步驟，降低人工標(biāo)注的工作量，同時(shí)確保有價(jià)值的推理信息的收集。

OpenR的主要功能

• 集成訓(xùn)練與推理：將數(shù)據(jù)獲取、強(qiáng)化學(xué)習(xí)訓(xùn)練（包括在線(xiàn)和離線(xiàn)）及非自回歸解碼整合在一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)上。
• 過(guò)程獎(jiǎng)勵(lì)模型（PRM）：在訓(xùn)練階段利用策略?xún)?yōu)化技術(shù)改進(jìn)LLM策略，并在解碼階段引導(dǎo)LLM的搜索過(guò)程。
• 強(qiáng)化學(xué)習(xí)環(huán)境：將數(shù)學(xué)問(wèn)題建模為馬爾可夫決策過(guò)程（MDP），通過(guò)強(qiáng)化學(xué)習(xí)方法優(yōu)化模型策略。
• 多策略搜索與解碼：支持多種搜索算法，如Beam Search和Best-of-N，結(jié)合PRM進(jìn)行的引導(dǎo)搜索和評(píng)分。
• 數(shù)據(jù)增強(qiáng)與自動(dòng)化標(biāo)注：通過(guò)自動(dòng)化生成合成樣本，減少對(duì)人工標(biāo)注的依賴(lài)，提高數(shù)據(jù)收集效率。

OpenR的技術(shù)原理

• 過(guò)程獎(jiǎng)勵(lì)模型（PRM）：PRM用于評(píng)估解決方案步驟的準(zhǔn)確性，通過(guò)監(jiān)督學(xué)習(xí)訓(xùn)練，將正確與錯(cuò)誤的判定作為分類(lèi)標(biāo)簽，預(yù)測(cè)每一步的后續(xù)標(biāo)記。
• 策略迭代：在訓(xùn)練過(guò)程中，PRM通過(guò)策略?xún)?yōu)化技術(shù)如策略迭代改進(jìn)LLM策略，在解碼階段引導(dǎo)LLM的搜索過(guò)程，推動(dòng)推理朝向更有效的結(jié)果發(fā)展。
• 馬爾可夫決策過(guò)程（MDP）：將數(shù)學(xué)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為MDP，由狀態(tài)、動(dòng)作和獎(jiǎng)勵(lì)組成，模型通過(guò)生成推理步驟作為動(dòng)作，根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)和動(dòng)作決定下一個(gè)狀態(tài)。
• 強(qiáng)化學(xué)習(xí)：通過(guò)近端策略?xún)?yōu)化（PPO）和群體相對(duì)策略?xún)?yōu)化（GRPO）等算法進(jìn)行在線(xiàn)強(qiáng)化學(xué)習(xí)訓(xùn)練，優(yōu)化模型生成的語(yǔ)言輸出。
• 搜索算法：在解碼階段，使用PRM評(píng)估每個(gè)解決步驟的準(zhǔn)確性，結(jié)合語(yǔ)言模型進(jìn)行引導(dǎo)搜索和多次生成的評(píng)分或投票。

OpenR的項(xiàng)目地址

• 項(xiàng)目官網(wǎng)：openreasoner.github.io
• GitHub倉(cāng)庫(kù)：https://github.com/openreasoner/openr
• 技術(shù)論文：https://github.com/openreasoner/openr/blob/main/reports/OpenR-Wang.pdf

OpenR的應(yīng)用場(chǎng)景

• 數(shù)學(xué)問(wèn)題求解：OpenR能夠解決數(shù)學(xué)問(wèn)題，通過(guò)生成和評(píng)估推理步驟，找到正確的解答路徑。
• 代碼生成與調(diào)試：在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中，OpenR可幫助生成代碼片段，或在調(diào)試階段尋找和修正代碼中的錯(cuò)誤。
• 自然語(yǔ)言處理（NLP）任務(wù)：OpenR適用于機(jī)器閱讀理解、問(wèn)答系統(tǒng)、文本摘要等需要深入理解文本和邏輯推理的NLP任務(wù)。
• 教育輔助：在教育領(lǐng)域，OpenR可作為輔助工具，幫助學(xué)生理解復(fù)雜的概念和解題步驟，提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑。
• 自動(dòng)化客戶(hù)服務(wù)：在客戶(hù)服務(wù)領(lǐng)域，OpenR能夠基于推理用戶(hù)的問(wèn)題和需求，提供準(zhǔn)確的答案和解決方案。