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GCPO:用双侧正交约束稳定 Rollout RL

复现级别:核心机制 mini-suite。 本地实际计算 rollout update 的主子空间重合,并把 policy update 投影到互补子空间;线性策略不是论文矩阵层的完整双侧 LoRA。

论文信息

字段 内容
论文链接 arXiv 2608.11674
公司 / 机构 Shanghai AI Laboratory
首次公开日期 2026-08-12(arXiv v1)
原作者代码 是:GCPO
本地 adapter / 方法 gcpo
本地复现代码 src/auto_research/post_training/latest_20260824.py

原始论文总结

背景与主要改动

GRPO 等 on-policy rollout RL 会偶发进入预训练权重的主奇异子空间,论文观察到这些 spike 常先于验证性能下降。GCPO 固定预训练矩阵两侧的 top-k 奇异空间,只允许低秩更新存在于输入、输出两侧的正交补中;这是硬可行域,不是依赖系数的软 penalty。

flowchart LR
  W["pretrained weight SVD"] --> P["left/right principal projectors"]
  R["rollout RL gradient"] --> L["trainable low-rank update"]
  P --> B["bilateral orthogonal projection"]
  L --> B
  B --> U["off-principal effective update"]
  U --> N["next on-policy rollout"]

原论文关键图

GCPO:用双侧正交约束稳定 Rollout RL 原论文 Figure 2

原论文 Figure 2(关键图):展示原论文方法的总体设计和关键组成。图片来自原论文,版权归原作者所有;点击图片可查看来源。

核心公式

\[ \delta W=\Pi_\Phi^\perp\delta W\Pi_\Psi^\perp, \qquad \delta W=\alpha\Pi_\Phi^\perp LR\Pi_\Psi^\perp. \]

因此 \(\Phi_k^\top\delta W=0\)\(\delta W\Psi_k=0\),主映射不会被 rollout 更新覆盖。

论文离线与线上效果

Qwen3-8B 与 GLM4-9B 的数学、代码、工具任务上,GCPO 相对 base 最多 +27.69 points、相对最强基线最多 +2.37 points。MATH500 双侧 hard constraint 为 74.56,无约束为 72.34;论文不涉及工业线上 A/B。

本地复现

本地对照口径:基线为同一随机初始化 candidate policy 训练前;实验组运行 120 次 GCPO projected update。accuracy 从 0.19530.6328,相对 +224.00%;这是训练前后变化,不是对 GRPO 的公平优越性结论。

最后一步移除的 principal overlap 为 0.9956,projected gradient norm 0.0351。单篇稳定指标见 metrics/arithmetic-smoke-seed42.json,本批次统一索引见 ../../experiments/recent-papers-20260824-seed42.json

auto-research post-train --algorithm gcpo --dataset arithmetic-smoke --steps 120 --seed 42

复现边界

本地 policy 参数是向量,因此以 empirical update covariance 的主右奇异空间实现等价正交限制;未声称复刻 Qwen3-8B/GLM4-9B 的逐层矩阵双侧 LoRA、三 seed 或论文 benchmark。