Databricks推出TAO，一种无需标注数据的模型调优方法，能将Llama模型提升至GPT-4o水平，且推理成本不变。
原文标题：模型调优无需标注数据！将Llama 3.3 70B直接提升到GPT-4o水平
原文作者：机器之心
冷月清谈：
怜星夜思：
2、文章中提到 TAO 在训练阶段使用了测试时计算，但最终模型推理成本与原始模型相同。这种方式是如何实现的？是否存在一些trade off，例如训练成本的大幅增加？
3、TAO 方法依赖于任务相关的输入样本，并通过强化学习来优化模型。那么，如果提供的输入样本质量不高或者不够具有代表性，是否会影响 TAO 的调优效果？如何保证输入样本的质量？
原文内容
现阶段，微调大型语言模型（LLMs）的难点在于，人们通常没有高质量的标注数据。
最近，AI 公司 Databricks 推出了一种新的调优方法 TAO，只需要输入数据，无需标注数据即可完成。更令人惊喜的是，TAO 在性能上甚至超过了基于标注数据的监督微调。
众所周知，LLM 很难适应新的企业级任务。提示（prompting）的方式容易出错，且质量提升有限，而微调（fine-tuning）则需要大量的标注数据，而这些数据在大多数企业任务中是不可用的。
Databricks 提出的模型调优方法，只需要未标注数据，企业就可以利用现有的数据来提升 AI 的质量并降低成本。
TAO（全称 Test-time Adaptive Optimization）利用测试时计算（由 o1 和 R1 推广）和强化学习（RL）算法，仅基于过去的输入示例来教导模型更好地完成任务。
至关重要的是，尽管 TAO 使用了测试时计算，但它将其作为训练模型过程的一部分；然后，该模型以较低的推理成本（即在推理时不需要额外的计算）直接执行任务。
更令人惊讶的是，即使没有标注数据，TAO 也能实现比传统调优模型更好的质量，并且它可以将像 Llama 这样的开源模型提升到与专有模型（如 GPT-4o 和 o3-mini）相当的质量水平。
借助 TAO，Databricks 已经取得了三项突破性成果：
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在文档问答和 SQL 生成等专业企业任务中，TAO 的表现优于需要数千标注样本的传统微调方法。它让 Llama 8B/70B 等高效开源模型达到了 GPT-4o/o3-mini1 等商业模型的同等水平，且无需任何标注数据；
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在零标注数据条件下，TAO 将 Llama 3.3 70B 模型在企业综合基准测试中的表现提升了 2.4%；
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增加 TAO 训练阶段的算力投入，可以在相同数据条件下获得更优模型质量，且不会增加推理阶段的成本消耗。
图 1 展示了 TAO 在三个企业级任务中对 Llama 模型的提升效果：尽管仅使用原始输入数据，TAO 不仅超越了需要数千标注样本的传统微调 (FT) 方法，更让 Llama 系列模型达到了商业模型的性能水准。
图 1：Llama 3.1 8B 与 Llama 3.3 70B 在三大企业级基准测试中应用 TAO 的效果对比。TAO 带来显著的性能提升，不仅超越传统微调方法，更直指高价商业大语言模型的性能水平。
TAO 工作原理
基于测试时计算与强化学习的模型调优
TAO 的核心创新在于摒弃了人工标注数据，转而利用测试时计算引导模型探索任务的可能响应，再通过强化学习根据响应评估结果更新模型参数。
该流程通过可扩展的测试时计算（而非昂贵的人工标注）实现质量提升，并能灵活融入领域知识（如定制规则）。令人惊讶的是，在高质量开源模型上应用该方法时，其效果往往优于依赖人工标注的传统方案。
TAO pipeline
TAO 包含四个核心阶段：
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响应生成：该阶段首先收集任务相关的输入提示或查询样本。在 Databricks 平台上，这些提示可通过 AI Gateway 自动采集；
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响应评分：系统化评估生成响应的阶段。评分方法包含多种策略，例如基于奖励模型、偏好评分，或利用 LLM 评判器及定制规则进行任务特异性验证，确保每个响应都做到最优；
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强化学习（RL）训练：最终阶段采用基于强化学习的方法更新大语言模型，引导模型生成与高分响应高度契合的输出。通过这一自适应学习过程，模型持续优化预测能力以提升质量；
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持续改进：TAO 仅需 LLM 输入样本作为数据源。用户与 LLM 的日常交互自然形成该数据 —— 一旦模型部署使用，即可自动生成下一轮 TAO 训练数据。在 Databricks 平台上，借助 TAO 机制，模型会随着使用频次增加而持续进化。
虽然 TAO 在训练阶段使用了测试时计算，但最终产出的模型在执行任务时仍保持低推理成本。这意味着经过 TAO 调优的模型在推理阶段 —— 与原版模型相比 —— 具有完全相同的计算开销和响应速度，显著优于 o1、o3 和 R1 等依赖测试时计算的模型。实验表明：采用 TAO 训练的高效开源模型，在质量上足以比肩顶尖的商业闭源模型。
TAO 为 AI 模型调优提供了一种突破性方法：
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不同于耗时且易出错的提示工程；
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也区别于需要昂贵人工标注数据的传统微调；
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TAO 仅需工程师提供任务相关的典型输入样本，即可实现卓越性能。
LLM 不同调优方法比较。
实验及结果
接下来，文章深入探讨了如何使用 TAO 针对专门的企业任务调优 LLM。本文选择了三个具有代表性的基准。
表 2：该研究使用的基准测试概览。
如表 3 所示，在所有三个基准测试和两种 Llama 模型中，TAO 显著提升了基础 Llama 的性能，甚至超过了微调的效果。
表 3：在三个企业级基准测试中使用 TAO 的 Llama 3.1 8B 和 Llama 3.3 70B 实验结果。
与经典的测试时计算类似，当 TAO 能够使用更多的计算资源时，它会产生更高质量的结果（见图 3 中的示例）。然而，与测试时计算不同的是，这种额外的计算资源仅在调优阶段使用；最终的语言模型的推理成本与原始语言模型相同。例如，o3-mini 生成的输出 token 数量比其他模型多 5-10 倍，因此其推理成本也相应更高，而 TAO 的推理成本与原始 Llama 模型相同。
利用 TAO 提高模型多任务性能
到目前为止，该研究已经使用 TAO 来提升语言模型在单一任务（例如 SQL 生成）上的表现。接下来，该研究展示了 TAO 如何广泛提升模型在一系列企业任务中的性能。
结果如下，TAO 显著提升了两个模型的性能，将 Llama 3.3 70B 和 Llama 3.1 70B 分别提升了 2.4 和 4.0 个百分点。TAO 使 Llama 3.3 70B 在企业级任务上的表现显著接近 GPT-4o，所有这些改进都没有产生人工标注成本。
原文链接：https://www.databricks.com/blog/tao-using-test-time-compute-train-efficient-llms-without-labeled-data
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