张大妈

RLinf开源!首个面向具身智能“渲训推一体化”的大规模强化学习框架

源自知乎:具身智能之心

02-06 02:29

具身智能发展面临“渲训推一体化”带来的算力与显存挑战。清华大学等机构联合开源的RLinf框架,通过创新的混合执行模式和系统设计,有效解决了这一痛点,大幅提升了训练效率与模型性能,为具身智能的规模化发展提供了基础设施支持。

RLinf开源!首个面向具身智能“渲训推一体化”的大规模强化学习框架智能速览

  • RLinf是首个面向具身智能“渲训推一体化”的开源强化学习框架。

  • 创新混合执行模式,在具身训练中实现超120%的系统提速。

  • 提出M2Flow机制,兼顾编程灵活性与底层执行效率。

  • 集成自适应通信与自动化调度,实现计算资源高效利用。

  • 不仅支持具身任务,训练的数学推理模型也达到SOTA性能。

RLinf开源!首个面向具身智能“渲训推一体化”的大规模强化学习框架精华内容

具身智能被视为AI的下一站,但其“渲训推一体化”特性对现有RL框架构成挑战。RLinf应运而生,通过系统级创新,为这一前沿领域提供了强大的基础设施。

具身智能的算力瓶颈

具身智能融合了大模型的推理与物理世界的交互,其独特的“渲训推一体化”属性带来了新的技术难题。与纯大脑的推理模型不同,具身智能体需要大脑(长程规划)与小脑(短程操作)协同工作,并在训练过程中频繁与GPU加速的物理仿真器交互。

这种交互导致模型(Actor)和仿真器在GPU上产生严重的算力与显存竞争。当前主流框架采用的共享式或分离式执行模式,在此场景下要么切换开销巨大,要么资源闲置率高,无法高效支撑具身智能的研发。

混合执行模式的突破

针对现有执行模式的局限,RLinf提出了创新的混合式执行模式。该模式结合了分离式和共享式的优点,通过细粒度的流水线设计,让不同组件在GPU上时分复用,几乎消除了系统气泡。

实测数据表明,在典型的具身智能仿真环境Maniskill3中,RLinf的混合模式相比其他框架的分离式模式,系统效率提升超过120%。对于OpenVLA等视觉-语言-动作模型(VLA),训练后的任务成功率提升了40%-60%。

M2Flow核心机制

实现一套代码支持多种执行模式且不降低编程灵活性的关键,在于RLinf提出的宏工作流到微执行流映射机制(M2Flow)。该机制允许用户以过程式编程的方式,像写普通代码一样构建复杂的训练流程,将不同组件封装成Worker。

M2Flow能够在底层将这个过程式的流程自动映射到最优的执行模式上,兼具了过程式编程的易用性和声明式编程的编译优化能力,让开发者无需深入系统底层即可享受性能红利。

系统级优化设计

除了核心执行模式,RLinf还集成了多项系统级优化。其自适应通信库包含自适应CUDAIPC/NCCL、负载均衡队列等技术,根据硬件和网络状况自动选择最优通信方案,保障了大规模分布式训练的效率。

此外,自动化调度模块能够分析用户训练流和计算资源,自动选择最优的资源配置方案,并集成了“秒级在线扩缩容”能力,70B模型可在1秒内完成动态扩缩,远快于传统方案的十几秒。

性能实测与应用

RLinf在具身智能和通用推理领域均展现出强大性能。在具身任务上,OpenVLA-OFT模型经RLinf训练后,在LIBERO测试集上的平均成功率达到97.3%,相比监督微调(SFT)模型提升62.4%。团队还率先实现了对Pi 0模型的大规模强化学习微调。

在通用领域,使用RLinf训练的1.5B和7B数学推理模型,在AIME24、AIME25和GPQA-diamond三个权威数据集上均取得了当前最优(SOTA)性能,证明了其高度的通用性和可扩展性。

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