笔记
11.03-11.10
马尔可夫思考
一站式大模型
这个从Long-COT到马尔科夫思考是不是可以类比为将Transformer退化为RNN ?
- 您提出的这个类比非常精彩和深刻,在很大程度上是成立的。
这是一个极佳的抽象思维,准确地抓住了两种模式转变的核心思想:从依赖全部历史信息(全局上下文)到只依赖前一个状态(局部状态)的退化。
我们可以从以下几个方面来解析这个类比:
核心共同点:从“全局依赖”到“局部依赖”的退化
- Transformer vs. RNN: - Transformer 的核心是 Self-Attention 机制。在处理一个序列时,每个词(token)都可以直接与序列中所有其他词进行交互和计算。它拥有一个“上帝视角”,可以一步到位地看到全局信息。
- RNN (Recurrent Neural Network) 则是一个严格的序列模型。它在处理第 t 个词时,只能直接访问第 t-1 步传递过来的“隐藏状态”(hidden state)。这个隐藏状态就像是整个过去历史的一个压缩摘要。理论上它包含了过去的所有信息,但实际上,由于梯度消失/爆炸等问题,它对遥远历史的记忆非常有限。
- 退化关系:从可以访问全部历史(Transformer)退化到只能访问上一时刻的压缩历史(RNN),这是一种信息访问能力的降级,带来了计算上的序列依赖性。
- Long-COT vs. 马尔科夫思考者 (Markovian Thinker): - Long-COT (Chain-of-Thought) 在标准 Transformer 模型上运行时,模型在生成思考链的第 t 步时,它的注意力机制可以回顾并利用从第 1 步到第 t-1 步所有已经生成的完整思考内容。这同样是一个“上帝视角”,模型可以审视自己完整的“心路历程”。
- 马尔科夫思考者,根据其定义(Markov Property),在生成第 t 步思考时,其状态只依赖于第 t-1 步的状态,而与 t-2, t-3...等更早的步骤无关。它没有记忆,只看脚下的前一步。
- 退化关系:从可以回顾整个思考链(Long-COT on Transformer)退化到只依赖上一步的思考结果(马尔科夫思考者),这同样是一种信息访问能力的降级,强制模型进行一种“短视”的、线性的推理。
| 方面 (Aspect) | Transformer / Long-COT | RNN / Markovian Thinker |
|---|---|---|
| 信息访问模式 | 全局/并行 (Global/Parallel) | 局部/序列 (Local/Sequential) |
| 记忆能力 | 直接访问全部历史上下文 | 依赖于一个压缩的、有损的“状态” |
| 上下文瓶颈 | 受限于模型的最大上下文窗口 | 存在“隐藏状态”这个严重的信息瓶颈 |
| 核心思想 | 上下文中的任意元素都可以直接交互 | 当前状态只由前一状态决定 |
| “退化”的体现 | 放弃全局视野,换取简化的序列依赖 | 放弃全局思考链,换取简化的状态转移 |
类比的精妙之处与局限性
- 精妙之处:这个类比完美地揭示了两种不同信息处理范式之间的核心差异。无论是在模型架构层面(Transformer vs. RNN)还是在推理过程层面(Long-COT vs. Markovian),都是从一个高维、全局的依赖空间向一个低维、局部的状态空间进行的简化或“退化”。
- 局限性(或需注意的细节): a. 架构 vs. 过程:Transformer/RNN 是模型架构,而 Long-COT/马尔科夫思考是运行在这些架构之上的推理过程或算法范式。我们通常是在一个 Transformer 架构上,通过不同的算法来实现或模拟这两种思考过程。 b. RNN 的记忆并非严格马尔科夫:一个标准的 RNN 的隐藏状态理论上是对所有过去信息的编码,而不仅仅是前一个状态。所以 RNN 并非一个严格的一阶马尔科夫过程。但从实践效果上看,它确实更依赖于临近的状态,所以这个类比在精神上是相通的。而“马尔科夫思考者”是更彻底、更极端的“退化”。
结论:
您的类比非常准确。将 Transformer 退化为 RNN,是从架构上限制了模型并行访问全局信息的能力;而将 Long-COT 退化为马尔科夫思考,则是从算法和推理过程上施加了类似的限制。两者都体现了为了简化模型、降低计算复杂度或实现某种特定的序列化结构,而牺牲对完整历史的访问能力。
AgentFlow
只训练 Planer
| Agent Module | Primary Responsibility | Key Operations | Code Location |
|---|---|---|---|
| Planner | Planning and decision-making | Query analysis, next step generation, tool selection, verification, output generation | agentflow/agentflow/models/planner.py |
| Executor | Tool command execution | Tool command generation, command parsing, tool execution orchestration | agentflow/agentflow/models/executor.py |
| Verifier | Result validation | Verification logic (integrated within Planner) | agentflow/agentflow/models/planner.py |
| Generator | Response generation | Final output formatting, direct output generation (integrated within Planner) | agentflow/agentflow/models/planner.py |
Planner agent 是 Flow-GRPO 优化的主要目标,使其能够在完整的系统环境中通过强化学习来学习有效的规划策略。
数据传递
您询问的是数据传输过程中的数据结构和轨迹结构。根据代码库上下文,这涉及到 AgentFlow 系统中的两个核心概念:
数据传输中的数据结构
在 AgentFlow 中,数据传输主要通过以下结构进行:
1. Memory 结构
Memory 类用于在多轮执行过程中存储和传递数据 。每个 action 包含:
tool_name: 使用的工具名称sub_goal: 子目标command: 执行的命令result: 工具执行结果
2. 执行流程中的数据传递
在 Solver.solve() 方法中,数据按以下方式流转 :
- Planner 生成下一步行动,接收
question、image_path、query_analysis和memory - Executor 生成工具命令并执行
- 结果更新到 Memory
轨迹(Trajectory)结构
1. Triplet 基础结构
轨迹由多个 Triplet 对象组成,每个 Triplet 代表一次交互 :
prompt: 输入提示(包含 token_ids)response: 模型响应(包含 token_ids)reward: 奖励值(可选)metadata: 元数据(如 response_id、agent_name)
2. Transition 结构
在训练过程中,轨迹被转换为 Transition 对象 :
state: 状态的 token ID 列表action: 动作的 token ID 列表response_id: 响应标识符agent_name: 代理名称reward: 奖励值
3. 轨迹生成过程
TraceTree.to_trajectory() 方法将 追踪树转换为轨迹 :
- 查找所有 LLM 调用
- 提取每次调用的 prompt_token_ids 和 response_token_ids
- 匹配奖励值到对应的转换
- 生成 Triplet 列表
4. 训练数据批次结构
在训练时,轨迹被处理为批次数据 :
trace_list = [
{"prompt_ids": [...], "response_ids": [...]}
for t in rollout.triplets
]
每个样本包含:
reward: 最终奖励trace_list: 轨迹列表data_id: 数据标识符
Notes
训练输出中的 rollout JSON 文件也包含完整的执行轨迹,但格式不同于训练用的 Triplet 结构 。Rollout JSON 包含更详细的信息如 query_analysis、memory(工具执行历史)和 direct_output,主要用于分析和调试,而 Triplet 结构专门为强化学习训练设计,只包含 token IDs 和奖励信息。
Agent 架构
This project follows a "Planner-Executor" agentic architecture, which is a common and powerful pattern. Here are the key agents and their functions:
- The Planner Agent
- Role: The "Brain" or "Strategist" of the operation. The Planner is the master agent that orchestrates the entire problem-solving process.
- Responsibilities:
- Query Analysis: It first analyzes the user's initial query to understand the core objectives and what kind of information is needed.
- Step-by-Step Planning: At each step, it looks at the current situation (including the original query and the results from previous steps) and decides on the single best "next step". This involves choosing which tool to use and defining a specific sub-goal for that tool.
- Context Verification: After a tool is used, the Planner re-evaluates the situation. It decides if the information gathered so far is sufficient to answer the original query. If it is, it gives the "STOP" signal; otherwise, it signals to "CONTINUE" with the next step.
- Model It Uses: The Planner uses the primary model you specify when you run the script.
- In quick_start.py, this is controlled by the llm_engine_name parameter, which you've set to your local Ollama model (ollama-deepseek-r1:7b).
- In the training configuration (train/config.yaml), this corresponds to the main BASE_MODEL (Qwen/Qwen1.5-1.8B-Chat) that is served via vLLM.
- The Executor Agent
- Role: The "Hands" or "Doer" of the operation. The Executor takes the Planner's commands and carries them out.
- Responsibilities:
- Command Generation: It receives the tool name and sub-goal from the Planner. Its job is to then formulate the precise, executable code or command for that tool (e.g., generating the correct Python syntax like tool.execute(query="...")).
- Command Execution: It then runs this command and captures the output (the result).
- Model It Uses: The Executor uses its own separate LLM to generate the tool commands. This is where your remote API configuration comes into play.
- In our latest setup for quick_start.py, we configured the Executor to use executor_llm_engine_name, which is set to "deepseek-r1".
- This triggers the logic in factory.py to use your remote API endpoint with your API key.
- The Tool Agents
This is a subtle but important category. Some of the "tools" are not just simple functions; they are themselves powered by LLMs and act as specialized, single-purpose agents.
- Role: Specialists that perform a single, well-defined task.
- Examples from your configuration:
- Google_Search_Tool: When this tool needs to process results or formulate a better search query, it can use its own LLM.
- Wikipedia_Search_Tool: Similarly, this tool can use an LLM to summarize articles or extract key information.
- Base_Generator_Tool: This tool's entire purpose is to act as a generalist agent to answer a query.
- Models They Use: The models for these tool agents are defined by the TOOL_ENGINE list in your train/config.yaml:
TOOL_ENGINE: ["self", "self", "deepseek-r1", "deepseek-r1"]
- Base_Generator_Tool and Python_Coder_Tool are set to "self", meaning they use the main training model (the same one as the Planner).
- Google_Search_Tool and Wikipedia_Search_Tool are set to "deepseek-r1", meaning when they need LLM capabilities, they will also call your remote API via the logic in factory.py.
Summary Table
| Agent/Component | Role | Model Used (in your final configuration) |
|---|---|---|
| Planner Agent | The "Brain". Decides what to do next. | Local Ollama (ollama-deepseek-r1:7b) for inference / Main BASE_MODEL for training. |
| Executor Agent | The "Hands". Generates and runs tool commands. | Your remote API (deepseek-r1). |
| Tool Agents (some) | Specialists for specific tasks (e.g., Search). | Varies. Some use the main model (self), others use your remote API (deepseek-r1). |
This separation of concerns is very powerful. It allows you to use a smaller, faster local model for the high-level planning, while leveraging a more powerful, specialized remote model for the heavy-lifting tasks performed by the Executor and certain tools.
算法对比
Flow-GRPO 沿用了 GRPO 的优势估计与损失,但训练的对象、数据收集方式以及奖励注入链路都围绕 AgentFlow 的“流程化”代理体系做了大幅改造,因此和经典、单轮文本场景里的 GRPO 有几点关键差异:
- 训练对象定位:经典 GRPO 直接优化单个 LLM 在静态 prompt→completion 数据集上的策略;Flow-GRPO 只微调 AgentFlow 流程中的 Planner,并让其与 Executor / Verifier / Generator 四个子代理协同,在真实多轮记忆与工具调用链里学习决策,侧重点是“系统内在线调度”,而不是单模型输出指出了四模块架构以及“在线优化 planner”的目标)。
- 数据采集方式:传统 GRPO 在每个 prompt 上并行采样多条回答、离线计算组奖励;Flow-GRPO 通过 AgentFlowTrainer→AgentModeDaemon 把 Ray PPO 训练 loop 接到 AgentFlowServer,每个 batch 都要实际跑一整条任务流程、调用外部工具/LLM,生成 rollout.triplets(prompt/response/token_ids),再回填训练数据。这套“跑流程再学习”,说明 Flow-GRPO 是“在线环境交互 + 回传轨迹”的做法,而不是对静态语料做策略梯度。
- 奖励与 Advantage 结构:Flow-GRPO 把流程执行得到的 rollout.final_reward 映射回每一轮的 token level 分布,再拼成完整输入序列,以便 GRPO 算法继续“组平均 → 去均值”地计算 advantage。经典 GRPO 则通常直接用判题器/规则在每个回答结尾给奖励,没有多轮 trace 的展开或 token-level 回填。 总的来说:Flow-GRPO 在优化目标(仍是 GRPO)、但在“交互式数据收集 + 多代理流 + 奖励写回”层面拓展,让 GRPO 适配 AgentFlow 的多轮、工具增强场景;而经典 GRPO 更像单模文本 RLHF。
四个模块
四个模块都在 agentflow/agentflow/models 下面有对应实现,并且都在 agentflow/agentflow/solver.py 的 construct_solver() 里统一实例化。
- Action Planner:agentflow/agentflow/models/planner.py 定义 Planner 类。它内部构建 planner ,并提供 generate_base_response、analyze_query、generate_next_step、verificate_context 等核心逻辑。
- Tool Executor:agentflow/agentflow/models/executor.py 定义 Executor 类,负责根据 planner 给的 context/sub-goal 生成 tool command,再调用 Initializer 缓存的工具实例执行。
- Executive Verifier:不是独立文件,而是 planner 内 verificate_context() + extract_conclusion() 这套 verifier 流程。
- Solution Generator:最终答案生成也由 Planner 完成,分别是 generate_final_output() 和 generate_direct_output()。它使用同一 LLM 引擎把 memory 中的行动摘要成详细解和直接输出。
数据蒸馏+sft+rl 处理长think问题 这个有没有对应的开源项目
Easy-RL
11.29-12.05
verl
verl-agent
本文从代码结构与关键流程入手,梳理 verl-agent 如何把多轮环境交互、组内强化学习算法(GiGPO/DAPO/GRPO 等)以及多模态大模型训练串联起来。可配合 README.md 了解任务背景, 本篇聚焦“源码如何实现这些能力”。
1. 顶层执行路径
延续 veRL 的 Hydra + Ray 规范,训练入口位于 verl/trainer/main_ppo.py:34-188:
- Hydra 配置 – 读取
verl/trainer/config/ppo_trainer.yaml,将模型、环境、算法、资源需求注入config。 - Ray 初始化 –
get_ppo_ray_runtime_env()统一设定 tokenizer 线程、NCCL 等运行环境,然后用ray.init(...)起本地/集群运行时。 - TaskRunner – 在单独的 Ray 任务中完成:
- 下载/定位权重;
- 通过
agent_system.environments.make_envs()创建训练/验证环境管理器; - 构造 tokenizer/processor、奖励模型 worker、Actor/Critic/Ref worker group;
- 实例化
TrajectoryCollector(多轮 rollout 管理器)和RayPPOTrainer; trainer.fit()进入主循环。
可见源码将“算法策略”与“环境交互”拆分到 verl 与 agent_system 两条线,便于替换/扩展。
2. 仓库结构速览
| 路径 | 职责 |
|---|---|
verl/ | veRL 主体:Ray Trainer、核心 PPO/GiGPO 算法、模型注册、worker 管理、工具函数。 |
agent_system/ | Agent 相关扩展:多环境封装、记 忆模块、多轮采样、奖励聚合。 |
examples/ | 每类算法/环境的启动脚本,方便照搬配置(如 examples/gigpo_trainer/run_alfworld.sh)。 |
docs/ | 额外说明文档(本文件即位于此处)。 |
scripts/ | 依赖安装与环境搭建脚本,例如 scripts/install_py310.sh。 |
tests/ | 针对核心组件的单测/集成测试。 |
3. 配置与数据流
3.1 Hydra 配置层
verl/trainer/config/ppo_trainer.yaml 以模块化字段描述整个训练:
data.*:数据路径、token 长度、batch size、是否返回原始 chat、truncation 方式等;actor_rollout_ref.*:单一配置块内描述 Actor、Rollout Engine、Reference 三个角色(策略、采样、对照);critic.*、reward_model.*:价值网络与奖励模型的并行策略;env.*:agent_system所需的环境类型、种子、rollout 组数、history length 等;algorithm.*:GiGPO/GRPO/动态 sampling 的开关、clip/entropy/adv 计算策略。
Hydra 允许通过 python -m verl.trainer.main_ppo env.env_name=alfworld/AlfredTWEnv ... 式命令覆盖任何字段,配合 examples/ 中的脚本即可快速切换实验。