Rewards-in-Context: Multi-objective Alignment of Foundation Models with Dynamic Preference Adjustmen

研究背景

本文研究的背景是基础模型（Foundation Models，FMs）的多目标对齐问题，特别是在人工智能（AI）系统中与人类偏好的对齐。这是一个关键步骤，有助于实现有益且无害的AI系统。然而，使用强化学习（RL）对大型基础模型进行微调通常是成本高昂且不稳定的，而人类偏好的多维性、异质性和冲突性质进一步复杂化了对齐过程。

过去方案和缺点

以往的研究尝试通过多种方法来对齐语言模型与人类偏好，例如使用从人类反馈中学习的奖励模型。然而，这些方法面临着计算资源的巨大需求，尤其是在考虑量化偏好空间时。此外，单一的奖励模型可能无法充分对齐多样化的人类偏好，这凸显了进一步探索多目标强化学习从人类反馈（Multi-Objective Reinforcement Learning from Human Feedback，MORLHF）的必要性，这可能提供一个更全面的解决方案来适应多样化的人类偏好。

本文方案和步骤

本文提出了一种名为Rewards-in-Context（RiC）的方法，它通过在提示上下文中对基础模型的响应进行多奖励条件化，并应用监督微调进行对齐。RiC的显著特点是简单性和适应性，因为它只需要对单一基础模型进行监督微调，并在推理时支持用户偏好的动态调整。RiC通过一个抽象的凸优化问题的解析解启发，其动态推理时调整方法接近多目标的Pareto最优解。

本文创新点与贡献

本文的主要创新点在于提出了RiC算法，它通过多奖励条件的监督微调和动态推理时的偏好调整，有效地解决了多目标对齐问题。RiC不需要修改损失函数，也不需要为每个目标提供结构化的偏好数据，并且可以在计算成本最小增加的情况下扩展以容纳更多奖励。实证结果表明，RiC在对齐任务中表现出色，与其他基线相比，只需要大约10%的GPU小时数。

本文实验

本文在两个文本生成任务和一个文本到图像的任务上评估了RiC算法的性能。实验结果表明，RiC能够有效地对齐各种偏好，并在多目标对齐性能上优于其他基线。此外，RiC在处理具有遗忘问题的先前RLHF算法受阻的场景中表现出色。

实验结论

RiC算法在多目标对齐任务中表现出了优越的性能，尤其是在计算效率和适应性方面。它通过在推理时动态调整偏好，实现了与多样化人类偏好的良好对齐。

全文结论

本文提出了RiC算法，这是一个高度可扩展的解决方案，它通过监督微调和简单的推理时适应方法来解决多目标对齐问题。这种方法显著降低了计算成本，同时展示了在一系列目标上的强大对齐性能。未来的工作将探索更多依赖于上下文的推理时适应，以进一步提高对齐性能。

阅读总结报告

本研究通过提出RiC算法，为大型模型的多目标对齐问题提供了一个有效的解决方案。RiC通过在提示中条件化多个奖励，并在推理时动态调整用户偏好，实现了与多样化人类偏好的良好对齐。这种方法不仅计算效率高，而且适应性强，能够在不同的任务和偏好组合中表现出色。RiC的成功实证结果表明，它为AI系统的定制化和安全性提供了新的可能性。