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模型工程/持续学习与任务干扰资料与边界
训练目标与优化进阶计算演示

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?

θ′=θ−ηgB,LA(θ′)≈LA(θ)−ηgA⊤gB.\begin{aligned}\theta'&=\theta-\eta g_B,\\\mathcal L_A(\theta')&\approx\mathcal L_A(\theta)-\eta g_A^\top g_B. \end{aligned}
gA、gB 是同一参数位置的任务梯度。点积为负时,沿 −gB 的小步更新会使 A 的一阶近似损失上升;实际变化还包括曲率和有限步长的影响。

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。

LA(θ)=12∥θ−a∥2,LB(θ)=12∥θ−b∥2,g=(1−w)gA+wgB,θ′=θ−ηg,ΔLA=−ηgA⊤g+12η2∥g∥2.\begin{aligned}\mathcal L_A(\theta)&=\tfrac12\lVert\theta-a\rVert^2,\\\mathcal L_B(\theta)&=\tfrac12\lVert\theta-b\rVert^2,\\g&=(1-w)g_A+wg_B,\quad\theta'=\theta-\eta g,\\\Delta\mathcal L_A&=-\eta g_A^\top g+\tfrac12\eta^2\lVert g\rVert^2. \end{aligned}
最后一式对本例二次损失是精确式。第一项是一阶预测,第二项说明步长过大可能抵消改善。图中圆环是等损失线,参数点只更新一步。

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?
gA′=gA−gA⊤gB∥gB∥2gB(gA⊤gB<0)g_A'=g_A-\frac{g_A^\top g_B}{\lVert g_B\rVert^2}g_B\qquad(g_A^\top g_B<0)
移除 gA 在冲突方向 gB 上的分量。本例对 B 同样处理。完全相反时两条投影都可能变为零;不冲突时保持原梯度。是否改善长期质量需实测。
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。
L=Lnew+λ2∑jFj(θj−θj∗)2\mathcal L=\mathcal L_{\mathrm{new}}+\frac\lambda2\sum_j F_j(\theta_j-\theta_j^*)^2
EWC 的典型形式:θ* 为旧任务锚点,Fj 近似旧任务参数重要性(常用对角 Fisher)。它是局部近似约束,不是对所有未来任务的能力保证。

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
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