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大模型部署后也能继续学:睡眠式离线巩固让新知识写进参数,旧能力不倒退

核心概要

大语言模型部署后知识停在固定截止日期,继续用新数据更新参数又会严重遗忘旧任务,只靠上下文学习则信息随会话结束而丢失。Google Research提出的睡眠框架让模型在主动交互与离线巩固之间交替,离线阶段打开预先分配的专家记忆块,用自生成练习样本更新权重。在满语、卡拉芒语等未见语言的连续翻译中,多阶段评估的性能下降接近零,而上下文学习、Cartridges和监督微调出现严重遗忘。

AI-generated editorial illustration: The sleep framework: A new way for LLMs to retain knowledge in continual learning

深度剖析

大语言模型被赋予一个周期性的学习生命周期,在主动交互之外加入离线阶段,把易失的短期上下文巩固为稳定的长期参数。 此前部署后的模型基本保持静态,知识截止日期固定;直接做持续参数更新会触发灾难性遗忘,而只依赖上下文学习则把知识保留限制在当前上下文窗口内。 在满语和卡拉芒语等未见语言的连续翻译多阶段评估中,该框架的性能下降接近零,而上下文学习、Cartridges和监督微调在顺序学习中出现严重遗忘。

离线阶段分两步:先做记忆巩固,再做“做梦”式的自我改进,整个过程在固定模型架构和人工设定的训练规则内运行。 巩固阶段把知识播种当作结构化的低秩压缩问题,只挑选能同时保留模型自身在策略行为和语义奖励的少量方向,再由参数扩展提供写入容量;做梦阶段随机激活不同专家生成练习样本,并用基于梯度的筛选保留学习信号最强的样本。 在BABILong长上下文理解基准上,该方法在最长1000万token范围内接近完美扩展,表现优于GPT-4和Titans等基线。

新事实的写入不牺牲已有表示,数学推理也随巩固与模仿学习的组合而提升。 在SQuAD与持续预训练评估上,该方法单任务取得48.9%、持续预训练取得46.2%,优于基座模型、监督微调和SEAL等基线。 在AIME 24/25和HMMT 25数学推理基准上,经睡眠增强的基座模型分别取得79.2%、69.0%和46.1%的准确率,优于监督微调、GRPO和OPSD等基线。

启示与展望

该框架在固定模型架构和人工设定的训练规则内运行,离线阶段依赖预先分配的专家记忆块与参数扩展;已展示的场景包括未见语言的连续翻译、最长1000万token的长上下文理解、SQuAD与持续预训练上的事实写入,以及AIME 24/25和HMMT 25数学推理。

“睡眠”“做梦”等词借自神经科学,但框架本身完全在固定架构和人工规则内运行,并非对生物睡眠机制的模拟;各基准上的优势均为该团队报告的评测结果。