训练目标与优化进阶计算演示
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TRAINING DYNAMICS / CONTINUAL LEARNING
持续学习:新旧任务怎样共享参数
同一组权重服务多个任务,新任务的梯度也会改变旧任务的预测。用局部更新解释干扰,再把数据覆盖、参数约束、容量和评估一起放回训练流程。
01 / SHARED UPDATE
沿 B 的梯度更新,对 A 会发生什么?
梯度冲突是一种局部机制。遗忘还受样本覆盖、优化器历史、共享表示重组、任务顺序和训练时长影响;一批样本的梯度夹角不能代表整个任务。旧任务表现下降时,先区分测量波动、模板/部署变更、分布变化与参数更新带来的回归。
02 / TWO TASKS
两张损失曲面,一次共享更新
固定初始参数 θ=(0,0),任务目标分别是 a=(1,0) 与单位圆上的 b。所有曲线和更新均可按公式精确核算。
任务梯度与实际位移
两个二维二次任务 · 无大模型训练原始梯度 cosine
更新后 A 损失
更新后 B 损失
| 任务 | 初始损失 | 一阶预测 | 精确更新结果 |
|---|
每次调整从原点重新计算一步。投影模式用原始两条梯度各投影一次,再按权重相加;用于解释 PCGrad 思路,未复现一般多任务随机投影顺序或完整优化器。
投影具体移除了什么?
03 / RETENTION
保留旧能力,有哪些可选择的约束?
| 路径 | 保留什么 | 付出的代价 | 需要验证 |
|---|---|---|---|
| 数据重放 / 混合 | 旧任务样本继续贡献梯度。 | 数据存储、权限、额外训练和新任务预算。 | 重放数据是否覆盖需要保留的行为,比例是否匹配。 |
| 教师分布约束 | 在选定输入上维持旧模型的输出分布。 | 教师推理、参考样本和约束权重。 | 旧教师错误是否被保留;未覆盖输入上的行为变化。 |
| 参数重要性正则 | 限制被估计为重要的参数离开旧值。 | 重要性估计、状态存储及对可塑性的限制。 | 局部/对角近似是否合适,后续多任务累积是否过强。 |
| Adapter 或模块隔离 | 分开保存任务增量,按需路由或切换。 | 多套工件、路由和组合复杂度。 | 共享模块仍有干扰,加载某 adapter 后原行为也需回归。 |
| 梯度处理 | 缓和当前任务梯度的局部冲突。 | 分别计算任务梯度、通信与额外显存。 | 改变方向后是否改善目标指标,而不只是夹角更好看。 |
可塑性与稳定性取决于目标任务。完全固定模型能保留权重,却无法通过参数吸收新信息;放开全部参数提供调整空间,也要承担回归风险。先定义需要保留的任务,再选择约束,而不是单凭“LoRA”“持续训练”等名称判断。
04 / EVALUATION MATRIX
每学完一个阶段,都回测哪些任务?
01 / BASELINE
保存阶段前基线
任务 A/B/C 使用同样模板、环境与预算,记录均值、区间和失败集。
02 / TRAIN
学习新任务
保留数据量、训练预算、顺序、混合和优化器状态。
03 / MATRIX
回测整张矩阵
行是训练阶段,列是任务;包括未训练的新任务,区分保留、迁移和干扰。
04 / DECIDE
按收益与代价选择
新能力和旧能力的最小门槛、成本、回滚点一起决定发布。
把某个旧任务相对其历史最好表现的下降记为遗忘指标时,最好点也可能受噪声影响。保留逐任务结果、样本量和阶段信息,不用一个平均数掩盖关键能力。顺序 A→B 与 B→A、同预算联合训练、不同重放比例都是有价值的对照。
适用范围与一手资料
两任务都是二维二次损失,每次从原点更新一步。对称投影是 PCGrad 思路的简例;方向、损失和曲率可精算,不能外推大模型遗忘或长期收敛。
公式与机制的原始依据 · 4 项
- Gradient Surgery for Multi-Task Learning (2020)任务梯度干扰与 PCGrad,局部投影及多任务实验
- Overcoming catastrophic forgetting in neural networks (2017)以旧参数及对角 Fisher 重要性约束后续训练的 EWC 方法
- Thinking Machines · On-Policy Distillation (2025-10-27)学生前缀上的教师 token 信号、reverse KL 与恢复后训练行为的案例
- LoRA (2021)冻结原权重与低秩增量;可训练范围需看配置