T*:用渐进扩块训练缓解扩散语言模型的大块推理崩塌

T* 通过渐进扩块训练,让扩散语言模型在提升并行性的同时保持数学推理稳定。

原文标题:ACL 2026|块越大,推理越差?扩散语言模型的新难题被T*破解了

原文作者:机器之心

冷月清谈:

文章介绍了一篇关于掩码扩散语言模型的 ACL 2026 论文。扩散语言模型希望通过更大的生成块提升并行生成能力,但块越大,模型面对的未确定 token 越多,数学推理稳定性越差,直接在大块上做强化学习还可能导致训练崩塌。研究者提出 T* 方法,不改模型结构,而是采用“先小后大”的课程式训练:先在小块上用 TraceRL 学稳去噪轨迹,再逐步扩展到 B=8、16、32。实验显示,SDAR-4B-Chat 在 B=8 的 MATH500 上从原始 checkpoint 的 60.73 提升到 76.00,优于直接 TraceRL。更大块设置下,T* 也能保持相对稳定,并在 MATH500、GSM8K 等任务上取得提升。论文还用 TPF 和 LocalStrict 分析证明,T* 并不是简单退回自回归生成,而是在保留一定并行性的同时学到新的 token 定稿顺序。

怜星夜思:

1、扩散语言模型如果真能并行生成,它未来有机会替代自回归大模型吗?
2、T* 这种“先小块学稳,再放大块”的课程训练,能不能迁移到别的模型训练问题上?
3、论文里说 T* 没有退回自回归,那判断“模型还保留并行性”只看 TPF 够吗?
4、数学推理任务里,大块生成为什么更容易崩?这是不是说明语言推理天然不适合并行?

原文内容


本文第一作者夏翰宸为上海科学智能研究院研究员,主要研究方向有Agentic RL和多模态扩散语言模型。共同一作是上海科学智能研究院主任研究员陈保友,通讯作者是复旦大学教授、上海科学智能研究院AI科学家、上海创智学院全时导师朱思语。


扩散语言模型想用更大的生成块换取更高并行度,却常常先丢掉数学推理,直接在大块模型上做强化训练甚至会出现训练崩塌。


本文中,来自上海科学智能研究院等机构的研究者提出 T*,给出一套「先小后大」的课程:先在小块上学稳去噪轨迹,再逐级扩展到 B=8、16、32。4B 模型在 B=8 的 MATH500 设置下,相较原始 SDAR checkpoint 从 60.73 提升到 76.00。



  • 论文标题:T*: Progressive Block Scaling for Masked Diffusion Language Models Through Trajectory Aware Reinforcement Learning

  • 论文链接:https://arxiv.org/pdf/2602.09375


扩散语言模型的两难:块越大,并行潜力越高,推理也越脆弱


今天的大语言模型大多采用自回归生成:每次前向计算确定一个新 token,再继续生成下一个。它的因果顺序清晰,但天然带有串行瓶颈。


掩码扩散语言模型走的是另一条路线。模型先面对一段仍包含多个掩码位置的序列,再通过多轮去噪逐步确定答案。采用分块扩散时,块大小 B 决定了每一块中有多少 token 可以共同更新。块越大,模型在一次前向中同时定稿多个 token 的空间越大;但模型同时面对的未决位置也更多,条件信息更弱,去噪决策更难。


这一矛盾在强化学习阶段被进一步放大。论文分析认为,大块设置会带来置信度更低、噪声更大的 rollout;当同一个优势信号被分配给更多 token 时,策略更新更容易发生概率漂移,最终出现训练崩塌。


论文的 1.7B 实验给出了一个直观例子:直接应用 TraceRL 时,MATH500 准确率在 B=8 阶段由约 56% 快速跌入 40% 出头,在 B=16 阶段末又跌至约 30%;T* 的曲线则在连续扩块过程中保持相对稳定。


图 1|扩块训练过程中的 MATH500 验证准确率。蓝线为 T*,绿色虚线为直接 TraceRL;纵向虚线对应 B=4→8→16 的阶段切换。


核心方法:T * 先把「小步」走稳,再逐级放大生成块


T* 的核心并不是增加一个更复杂的模型模块,而是重新安排强化学习的难度顺序。


它从一个由自回归模型初始化、已经具备推理能力的小块扩散模型出发。在固定块大小 B 的每个阶段,模型先用 TraceRL 重新适配当前的去噪轨迹;完成规定的更新步数后,再把块大小扩大为原来的两倍。


实验中的典型路径是:B=4 → B=8 → B=16 → B=32。


实验结果:T * 在大块设置更稳定


论文在 SDAR-1.7B-Chat 和 SDAR-4B-Chat 上进行实验,评测覆盖 MATH500、GSM8K 和 AIME24,统一报告 Pass@3。对照组包括原始 SDAR checkpoint,以及在同一目标块大小上直接应用 TraceRL 的模型。


经过 T* 训练,SDAR-4B-Chat, B=8 在 MATH500 上达到 76.00%,相比原始模型提升 15.27% ,相比直接 TraceRL 提升 13.90%。在 GSM8K 和 AIME24 上,也取得了更高结果。


在更大的 B=32 设置下,1.7B 模型仍能看到一致趋势:T* 的 MATH500 准确率为 59.00,超过原始模型的准确率 54.20 和 TraceRL 的 54.10;GSM8K 则由原始模型的 78.31 提升至 82.00


图 2|不同模型规模和块大小下的性能。黑色为原始模型,绿色为直接 TraceRL,蓝色为 T*。


推理能力提高后,并行性并没有被「换回」自回归


一个自然疑问是:T* 会不会只是让扩散模型重新退回逐 token、从左到右的生成方式,从而换回准确率?


论文使用 TPF(tokens per forward)衡量每次模型前向平均能定稿多少个输出 token。自回归模型为 1.0;分块扩散模型可以在同一块内并行确定多个 token,因此 TPF 越高,说明块内并行性越强。


在 1.7B 模型上,T* 的 TPF 随块大小从 B=8 的 2.95,提升到 B=16 的 3.38,再到 B=32 的 3.80


表 1|去噪顺序、准确率与 TPF。LocalStrict 越接近 1.0,生成顺序越接近严格从左到右。


论文还报告,对于原始 SDAR-1.7B,从 B=8 扩到 B=16 和 B=32,TPF 分别提高约 16% 和 29%;在固定输出长度下,对应所需前向次数约减少 14% 和 22%。T* 和 TraceRL 并没有消除这一随块大小增加的并行性趋势。


论文进一步使用 LocalStrict 衡量去噪顺序与标准从左到右顺序的接近程度。严格自回归顺序的 LocalStrict 为 1;数值越低,表示模型保留了更多非单调的掩码更新。T* 在 B=8、16、32 下的 LocalStrict 分别为 0.854、0.804 和 0.730,并未回到 1。以 B=32 为例,T* 在 LocalStrict=0.730、TPF=3.80 的同时取得 59.0 的 MATH500 准确率。这说明准确率改善不能简单解释为 “模型重新变成自回归”,而是策略在目标块大小下形成了另一种 token 定稿顺序。


图 4|TraceRL 与 T* 的 token 首次解掩码步骤。颜色越深,代表该 token 越晚定稿;两种方法均保留非单调更新,但在目标块大小下学到的调度不同。


上图结果也提供了一个更具研究意味的观察:除在外部显式构造树搜索、图搜索等推理脚手架外,强化学习还可能直接重塑模型内部的 token 定稿顺序。论文将其视为一条互补方向,而不是对现有搜索式推理方法的替代。


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投稿或寻求报道:liyazhou@jiqizhixin.com

回答“扩散语言模型能不能替代自回归”这个问题:我觉得短期很难。自回归模型的生态、训练配方、推理框架都太成熟了,扩散语言模型现在更像是在补一个潜在方向,尤其是低延迟和并行生成场景。要说全面替代,至少还得证明长文本、一致性、工具调用这些能力都能跟上。

关于“只看 TPF 够不够”,我觉得不够。TPF 能说明每次前向平均定稿了多少 token,但不能说明这些 token 的质量、依赖关系、实际延迟收益。最好还要看 wall-clock latency、显存占用、吞吐、不同长度输出下的表现。

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我对“替代自回归”没那么乐观。并行生成听起来很香,但语言不是图片,前后依赖特别强。数学题里前一步错了,后面全崩;写代码也是,变量名提前定错就麻烦。扩散模型要赢,不能只看 tokens per forward,还得看端到端质量和工程成本。

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关于扩散语言模型的前景,我反而觉得它未必要“替代”自回归。可能以后是混合式:简单段落、格式化文本、批量草稿用扩散;复杂推理、交互对话仍然用自回归。就像 CPU 和 GPU,不是谁完全取代谁,而是各干各的活。

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问“能不能替代”有点像几年前问 Transformer 会不会干掉所有架构。答案可能是:在某些任务上会,在大多数产品里会先悄悄混进去。用户最后只关心快不快、准不准、便不便宜,不关心你是从左到右还是一块一块生成。

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