論文の概要: Trajectory-Aware Policy Optimization: Closing the State Distribution Gap in Long-Horizon LLM RL
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.13020v1
- Date: Fri, 09 Oct 2026 05:22:07 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-13 04:06:29.403996
- Title: Trajectory-Aware Policy Optimization: Closing the State Distribution Gap in Long-Horizon LLM RL
- Title(参考訳): 軌道対応政策最適化:長軸LLM RLにおける状態分布ギャップの閉鎖
- Abstract要約: 軌道対応政策最適化(英: Trajectory-Aware Policy Optimization、TAPO)は、理論上、非政治政策勾配から状態分配補正を導出する原則的枠組みである。
TAPOは8つの競合レベルのベンチマークで既存のLLM RLアルゴリズムを大幅に上回っている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 30.167765219163673
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Reinforcement learning (RL) has become a dominant paradigm for enhancing LLMs' reasoning capabilities. Yet long-horizon autoregressive rollouts introduce a fundamental limitation: local policy mismatch can compound into severe state distribution shift over trajectories. Existing LLM RL methods, such as GRPO and GSPO, control policy mismatch at the token or sequence level, but overlook this trajectory-induced shift, causing training instability and eventual collapse as the horizon grows. To close the state distribution gap, we propose Trajectory-Aware Policy Optimization (TAPO), a principled framework that theoretically derives the state-distribution correction from the off-policy policy gradient and incorporates it into the RL objective. TAPO further employs a geometric-mean estimator for variance reduction, together with a length-aware dynamic clipping that prevents overly deviated updates across the trajectory. Extensive experiments demonstrate that TAPO significantly surpasses existing LLM RL algorithms across eight competition-level benchmarks, achieving up to 48% and 12% improvement over GRPO on mathematical reasoning and algorithmic coding, with substantially enhanced training stability.
- Abstract(参考訳): 強化学習(Reinforcement Learning, RL)は, LLMの推論能力を高めるための主要なパラダイムとなっている。
しかし、長期にわたる自己回帰的なロールアウトは、基本的な制限をもたらす: ローカルポリシーのミスマッチは、軌跡よりも厳しい状態分布シフトに複雑化する。
既存のLLM RL法、例えばGRPOやGSPOはトークンやシーケンスレベルでのポリシーミスマッチを制御するが、この軌道によるシフトを見落とし、水平線が大きくなるにつれてトレーニングの不安定性と最終的な崩壊を引き起こす。
状態分布のギャップを埋めるため,理論上は非政治政策勾配から状態分布補正を導出し,それをRL目標に組み込む基本的枠組みであるトラジェクティブ・アウェア・ポリシー・オプティマイズ(TAPO)を提案する。
TAPOはさらに、分散低減のための幾何学的平均推定器と、軌道を横断する過度にずれた更新を防止する長さ対応のダイナミッククリッピングを採用している。
大規模な実験により、TAPOは8つの競合レベルのベンチマークで既存のLLM RLアルゴリズムを大幅に上回り、数学的推論とアルゴリズム符号化においてGRPOよりも最大48%、最大12%改善され、トレーニング安定性が大幅に向上した。
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