OpenRLHF

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9.4k 920 中等 1 次阅读 今天Apache-2.0语言模型开发框架
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OpenRLHF 是一款高性能、易扩展的开源强化学习框架,专为大语言模型(LLM)及视觉 - 语言模型(VLM)的“人类反馈强化学习”(RLHF)训练而设计。它旨在解决传统 RL 训练框架在分布式环境下效率低、部署复杂以及难以支持多轮智能体交互等痛点,让研究人员和开发者能更轻松地复现前沿算法并投入生产环境。

该工具特别适合 AI 研究人员、算法工程师以及希望探索大模型对齐技术的开发者使用。其核心亮点在于首创性地结合了 Ray 分布式调度与 vLLM 高速推理引擎,构建了统一的“智能体(Agent)”执行范式。这不仅大幅提升了训练吞吐量和资源利用率,还原生支持 PPO、REINFORCE++、GRPO 等多种先进算法。此外,OpenRLHF 具备强大的灵活性,能够处理从单轮奖励优化到复杂的多轮环境交互任务,甚至支持包含图像输入的多模态模型端到端训练。无论是进行基础理论研究还是构建大规模生产级应用,OpenRLHF 都提供了一个轻量且功能完备的技术底座。

使用场景

某自动驾驶初创团队正致力于训练一个能理解路况截图并执行多步决策的视觉语言模型(VLM)代理,以优化车辆在复杂路口的导航策略。

没有 OpenRLHF 时

  • 架构搭建困难:团队需手动整合 Ray 分布式框架与 vLLM 推理引擎,耗费数周编写胶水代码,且难以处理图像输入与多轮交互的数据流。
  • 算法迭代缓慢:尝试复现最新的 REINFORCE++ 或 PPO 算法时,常因显存溢出或通信瓶颈导致训练中断,调试周期长达数天。
  • 多模态支持缺失:现有开源方案大多仅支持文本,无法直接利用车辆摄像头回传的实时截图作为环境反馈,被迫简化为纯文本模拟,严重偏离真实场景。
  • 资源利用率低:由于缺乏异步强化学习机制,GPU 在等待环境交互响应时大量空闲,导致昂贵的算力资源浪费,训练成本居高不下。

使用 OpenRLHF 后

  • 一键部署分布式架构:直接调用 OpenRLHF 内置的"Ray + vLLM"混合引擎,仅需修改少量配置即可启动支持图像输入的多轮 VLM 训练流程。
  • 高效算法落地:内置优化的 REINFORCE++ 和 PPO 算法开箱即用,稳定支撑长序列多步推理,将模型收敛时间从数周缩短至数天。
  • 原生多模态闭环:利用其新增的多轮 VLM RL 功能,直接将路口截图作为 Prompt,模型输出驾驶指令并获得环境奖励,实现了端到端的真实场景对齐。
  • 极致性能提升:借助异步 RL 机制,推理与训练并行执行,GPU 利用率提升至 90% 以上,在同等硬件条件下训练吞吐量翻倍。

OpenRLHF 通过统一的智能体范式和高性能分布式架构,让复杂的多模态强化学习训练从“造轮子”的噩梦变成了可快速落地的工程实践。

运行环境要求

操作系统
  • Linux
GPU
  • 必需 NVIDIA GPU
  • 支持多卡分布式训练(通过 Ray + DeepSpeed ZeRO-3 + vLLM),可训练 70B+ 参数模型
  • 需支持 CUDA 和 NCCL 通信,具体显存需求取决于模型大小及是否使用混合引擎共享资源
内存

未说明(建议根据模型规模配置充足系统内存以支持 Ray 分布式调度)

依赖
notes该工具基于 Ray + vLLM + DeepSpeed 分布式架构,专为高性能生产环境设计。核心特性包括:1. 利用 Ray 进行分布式调度,将 Actor、Reward、Reference 和 Critic 模型分离到不同 GPU;2. 采用混合引擎调度,允许模型与 vLLM 推理引擎共享 GPU 资源以最大化利用率;3. 依赖 NCCL/CUDA IPC 进行高速 GPU 间通信;4. 原生支持 HuggingFace 模型格式;5. 支持单轮和多轮 Agent 执行模式,且与具体 RL 算法(如 PPO, REINFORCE++, GRPO 等)解耦。
python未说明
Ray
vLLM
DeepSpeed
Transformers (HuggingFace)
NCCL
CUDA
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OpenRLHF是首个高性能、生产就绪的开源RLHF框架,它将Ray + vLLM分布式架构统一的基于智能体的设计范式相结合,实现了可扩展且可扩展的人类反馈强化学习。

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🏗️ 架构基础:Ray + vLLM分布式架构

OpenRLHF是首个基于Ray + vLLM分布式架构构建的RLHF框架,能够高效地协调跨GPU的多个组件:

OpenRLHF架构(Ray + vLLM)

核心基础设施组件

Ray - 分布式调度器和控制器
OpenRLHF 利用 Ray 实现高效的分布式调度。它将 Actor、奖励模型、参考模型和 Critic 模型分别部署在不同的 GPU 上,从而支持高达 70B+ 参数 的模型进行可扩展训练。

混合引擎调度:所有模型和 vLLM 引擎可以共享 GPU 资源,最大限度地减少空闲时间并提高 GPU 利用率。这使得在有限的硬件上也能运行完整的 RLHF 流水线。

vLLM - 高性能推理引擎
RLHF 训练中,80% 的时间都花在样本生成上。借助 vLLM 的自动张量并行(AutoTP)和流水线并行(PP),OpenRLHF 能够提供高吞吐、内存高效的生成能力。

DeepSpeed - 内存高效训练
基于 DeepSpeed 的 ZeRO-3、deepcompileAutoTP 以及 RingAttention 架构。无需依赖重量级框架即可实现大模型训练,并直接与 HuggingFace 模型兼容。

Transformers - 模型接口
原生集成 HuggingFace Transformers,实现模型的无缝加载、状态管理和预训练模型的微调。

NCCL / CUDA IPC - 高速通信
用于分布式训练和推理的高效 GPU 间通信机制。


🎯 设计范式:基于智能体的执行

在 Ray 分布式架构之上,OpenRLHF 是 首个实现统一智能体范式的 RLHF 框架。无论是一次性标准 PPO 还是复杂的多轮推理,每一次训练都会遵循一致的智能体执行流水线。

为什么采用基于智能体的执行?

OpenRLHF 通过 “token-in-token-out” 的智能体执行方式 将生成与训练统一起来,确保完美的一致性、易于单轮或多轮扩展,并且完全避免文本级别的不匹配。

智能体架构

                 ┌─────────────────────────────┐
                 │    AgentExecutorBase        │
                 │  (Token-in-Token-out Core)  │
                 └─────────────────────────────┘
                              │
                 ┌────────────┴────────────┐
                 ↓                         ↓
         SingleTurnExecutor        MultiTurnExecutor
                 │                         │
      ┌──────────┴──────────┐   ┌─────────┴──────────┐
      ↓                     ↓   ↓                    ↓
  Standard RLHF      Custom Reward   Multi-Step    External Env
  (One-shot gen)     Function      Reasoning     (OpenAI Agent Server)
      ↓                     ↓           ↓                ↓
      └─────────────────────┴───────────┴────────────────┘
                              │
                    Consistent Token Trajectories
                              │
                    ┌─────────┴─────────┐
                    │  RL Algorithms    │
                    │  (Decoupled)      │
                    │                   │
                    │  PPO, REINFORCE++ │
                    │  GRPO, RLOO, etc. │
                    └───────────────────┘

核心设计原则

展示核心设计原则
原则 描述 优势
Token-in-Token-out 所有采样都生成 token 级别的轨迹 完全避免文本级别不匹配
统一接口 所有模式使用相同的 AgentExecutorBase API 仅需一个标志即可切换模式
算法无关性 RL 算法(PPO、REINFORCE++ 等)与智能体执行器解耦 任何算法均可与任意模式配合
可扩展性 可轻松插入自定义奖励函数或环境 快速实验
生产就绪 支持同步、异步及混合引擎 从研究到部署

两种执行模式(与 RL 算法正交)

智能体的执行模式与您选择的 RL 算法 无关。您可以将 任意算法(PPO、REINFORCE++、GRPO 等)与 任意执行模式 结合使用:

模式 使用场景 接口 复杂度
单轮模式 标准 RLHF、自定义奖励函数 可选 reward_func() ⭐ 默认模式(99% 的场景)
多轮模式 多步推理、交互式环境 reset() + step() ⭐⭐ 高级模式

🚀 最先进的 RL 算法

OpenRLHF 实现了 PPO、REINFORCE++、REINFORCE++-baseline、GRPO、RLOO 等算法,并结合实践指南和社区最佳实践中的优化技巧进行了深度优化。

关键设计:RL 算法与智能体执行模式 解耦。所有算法都能无缝对接单轮和多轮智能体执行器,通过统一的 “token-in-token-out” 流水线运行,从而保证行为的一致性。

展示算法对比表
算法 --advantage_estimator 关键特性 最佳使用场景
PPO (默认) 完整的 critic 网络 稳定训练,效果可靠
REINFORCE++ reinforce 应用 PPO 技巧但无需 critic 训练高效,内存占用低
REINFORCE++-baseline reinforce_baseline 使用平均奖励作为基准 推理任务(RLVR),对奖励尺度不敏感
RLOO rloo 每个 token 的 KL 散度 + PPO 截断 多样本训练
GRPO group_norm 使用组归一化 基于批次的训练
Dr. GRPO dr_grpo 简化版 GRPO 去除了局部 /std 归一化

参考资料:知乎文章 | Notion 最佳实践


📋 全面的功能特性

OpenRLHF 提供了一个基于智能体的灵活完整 RLHF 流水线:

🎯 基于智能体的强化学习训练(核心创新)

显示基于智能体的强化学习训练详情

单回合模式(默认 - 99% 的用例)

多回合模式(进阶 - 交互式任务)

  • 多步交互并获取环境反馈
  • 适用于所有强化学习算法
  • 自定义智能体函数 (--agent_func_path)
  • 兼容 OpenAI 的服务器:参见 examples/python/agent_func_openai_server_executor.py,该脚本将 vLLM 封装为本地 OpenAI 智能体服务器
  • 异步流水线 (--async_train) 提高吞吐量:train_reinforce_baseline_ray_agent_async.sh

🎓 监督式训练与偏好学习

显示监督式训练与偏好学习表格
方法 脚本 描述
SFT train_sft.sh 带打包的监督微调
DPO/IPO/cDPO train_dpo_llama.sh 直接偏好优化
奖励模型 train_rm.sh 训练奖励模型

⚡ 高级功能

显示高级功能

效率优化

  • 所有训练模式下的样本打包 (--packing_samples)
  • vLLM 加速 (--vllm_num_engines) 用于快速生成
  • DAPO 动态筛选 (--dynamic_filtering)
    • 🎲 动态采样:对每个提示生成多个响应,并根据你的奖励或智能体提供的 0–1 分数信号进行筛选
      • 启用:--dynamic_filtering
      • 分数范围:--dynamic_filtering_reward_range 0.0 1.0
      • 要求:--n_samples_per_prompt > 1 且需同时具备 --remote_rm_url--agent_func_path
      • 示例:./examples/scripts/train_dapo_ray_hybrid_engine.sh

可扩展性

  • DeepSpeed AutoTP 实现张量并行(参见训练脚本中的 --ds_tensor_parallel_size
  • RingAttention 用于长上下文处理 (--ring_attn_size)
  • 使用 SLURM 进行多节点训练

模型支持

奖励塑造

  • DAPO 风格的过长惩罚用于控制长度 (--overlong_buffer_len, --overlong_penalty_factor) — 对超过 max_new_tokens - overlong_buffer_len 的响应进行软性惩罚
  • ProRL 风格的截断惩罚 (--stop_properly_penalty_coef) — 对于 finish_reason='length' 的样本:coef ∈ [0, 1] 会按比例缩放奖励;coef < 0 则将奖励固定为该值(如 -0.5

生产级特性

  • Wandb (--use_wandb) 和 TensorBoard (--use_tensorboard) 日志记录
  • 检查点恢复 (--load_checkpoint, --save_steps)
  • 根据评估指标保存最佳检查点 (--best_metric_key)
  • 评估数据集 (--eval_dataset, --eval_temperature, --eval_n_samples_per_prompt) — 支持异步训练
  • 多进程数据加载 (--dataloader_num_workers, 适用于 PPO/SFT/RM/DPO`)
  • PPO 可观测性:演员/评论家梯度范数及各阶段耗时记录(timing/make_experience、timing/ppo_train、timing/broadcast、timing/generation、timing/step_total)

🎬 快速入门

安装

推荐:使用 Docker 以实现无忧安装

# 1. 启动 Docker 容器
docker run --runtime=nvidia -it --rm --shm-size="10g" --cap-add=SYS_ADMIN \
  -v $PWD:/openrlhf nvcr.io/nvidia/pytorch:25.11-py3 bash

# 2. 清除冲突包
sudo pip uninstall xgboost transformer_engine flash_attn pynvml -y

# 3. 安装 OpenRLHF(任选其一)
pip install openrlhf                    # 基础版
pip install openrlhf[vllm]              # + vLLM 0.19.0(推荐)
pip install openrlhf[vllm_latest]       # + 最新版本 vLLM
pip install openrlhf[vllm,ring,liger]   # + 所有优化功能

替代方案:从源码安装

git clone https://github.com/OpenRLHF/OpenRLHF.git
cd OpenRLHF
pip install -e .

[!TIP] 我们建议使用 vLLM 0.19.0+ 以获得最佳性能。请参阅 DockerfileNvidia-Docker 安装脚本

准备数据集

OpenRLHF 提供灵活的数据处理方法:

关键参数

  • --input_key:指定输入数据的 JSON 键名
  • --apply_chat_template:使用 HuggingFace 分词器的 聊天模板
  • --input_template:自定义模板字符串(作为聊天模板的替代方案)
  • --prompt_data_probs / --dataset_probs:混合多个数据集(例如 0.1,0.4,0.5
  • --eval_dataset:指定评估数据集路径

聊天模板示例

dataset = [{"input_key": [
  {"role": "user", "content": "你好,最近怎么样?"},
  {"role": "assistant", "content": "我很好,今天有什么可以帮您的吗?"},
  {"role": "user", "content": "我想展示一下聊天模板的功能!"},
]}]

tokenizer.apply_chat_template(dataset[0]["input_key"], tokenize=False)
# 输出:"<s>[INST] 你好,最近怎么样? [/INST]我很好...</s> [INST] 我想展示一下... [/INST]"

[!NOTE] JSON 键选项因数据集类型而异。请参阅 奖励数据集SFT 数据集提示数据集

有监督微调

OpenRLHF 的模型检查点与 HuggingFace 模型完全兼容。你可以使用 --pretrain {name or path}--reward_pretrain {name or path}--critic_pretrain {name or path} 来指定模型名称或路径。我们在 HuggingFace OpenRLHF 上提供了一些预训练的检查点和数据集。

然后,你可以使用我们在 examples/scripts 目录中提供的启动脚本,或者使用以下命令开始训练。

SFT 命令
deepspeed --module openrlhf.cli.train_sft \
   --max_len 4096 \
   --dataset Open-Orca/OpenOrca \
   --input_key question \
   --output_key response \
   --input_template $'User: {}\nAssistant: ' \
   --train_batch_size 256 \
   --micro_train_batch_size 2 \
   --max_samples 500000 \
   --pretrain meta-llama/Meta-Llama-3-8B \
   --save_path ./checkpoint/llama3-8b-sft \
   --save_steps -1 \
   --logging_steps 1 \
   --eval_steps -1 \
   --zero_stage 2 \
   --max_epochs 1 \
   --packing_samples \
   --param_dtype bf16 \
   --learning_rate 5e-6 \
   --gradient_checkpointing \
   --use_wandb {wandb_token}

# 其他选项:
# --apply_chat_template                # 使用 HF 分词器聊天模板
# --ring_attn_size 2                   # 启用 RingAttention(需先安装 ring_flash_attn)
# --multiturn                          # 多轮微调损失
# --pretrain_mode                      # 继续预训练模式

奖励模型训练

奖励模型训练命令
deepspeed --module openrlhf.cli.train_rm \
   --save_path ./checkpoint/llama3-8b-rm \
   --save_steps -1 \
   --logging_steps 1 \
   --eval_steps -1 \
   --train_batch_size 256 \
   --micro_train_batch_size 1 \
   --pretrain OpenRLHF/Llama-3-8b-sft-mixture \
   --param_dtype bf16 \
   --max_epochs 1 \
   --max_len 8192 \
   --zero_stage 3 \
   --learning_rate 9e-6 \
   --dataset OpenRLHF/preference_dataset_mixture2_and_safe_pku \
   --apply_chat_template \
   --chosen_key chosen \
   --rejected_key rejected \
   --packing_samples \
   --gradient_checkpointing \
   --use_wandb {wandb_token}

建议将奖励模型的 --value_prefix_head 选项设置为 score,这样我们就可以使用 AutoModelForSequenceClassification 加载模型:

reward_model = AutoModelForSequenceClassification.from_pretrained(
              reward_model_path,
              num_labels=1,
              torch_dtype=torch.bfloat16,
              attn_implementation="flash_attention_2",
              use_cache=False,
          )
inputs = xxxx (左填充输入标记)
reward = reward_model.model(*inputs).last_hidden_state
reward = reward_model.score(reward)[:, -1]

RL 训练:使用 Ray 和 vLLM 的 PPO/REINFORCE++

OpenRLHF 中的所有 RL 训练都通过 智能体执行流水线 运行。下面的例子展示了使用混合引擎以获得最佳性能的单回合智能体执行(默认模式):

# 在容器中启动 Ray 主节点
ray start --head --node-ip-address 0.0.0.0 --num-gpus 8

# 如果你想在更多节点上启动 Ray,可以使用
ray start --address {MASTER-NODE-ADDRESS}:6379  --num-gpus 8

ray job submit --address="http://127.0.0.1:8265" \
   --runtime-env-json='{"working_dir": "/openrlhf"}' \
   -- python3 -m openrlhf.cli.train_ppo_ray \
   --ref_num_nodes 1 \
   --ref_num_gpus_per_node 8 \
   --reward_num_nodes 1 \
   --reward_num_gpus_per_node 8 \
   --critic_num_nodes 1 \
   --critic_num_gpus_per_node 8 \
   --actor_num_nodes 1 \
   --actor_num_gpus_per_node 8 \
   --vllm_num_engines 4 \
   --vllm_tensor_parallel_size 2 \
   --colocate_all_models \
   --vllm_gpu_memory_utilization 0.5 \
   --pretrain OpenRLHF/Llama-3-8b-sft-mixture \
   --reward_pretrain OpenRLHF/Llama-3-8b-rm-700k \
   --save_path /openrlhf/examples/test_scripts/final/llama3-8b-rlhf \
   --ckpt_path /openrlhf/examples/test_scripts/ckpt/llama3-8b-rlhf \
   --save_hf_ckpt \
   --train_batch_size 128 \
   --rollout_batch_size 1024 \
   --use_dynamic_batch \
   --n_samples_per_prompt 1 \
   --max_epochs 1 \
   --prompt_max_len 1024 \
   --max_samples 100000 \
   --generate_max_len 1024 \
   --zero_stage 3 \
   --param_dtype bf16 \
   --actor_learning_rate 5e-7 \
   --critic_learning_rate 9e-6 \
   --init_kl_coef 0.01 \
   --prompt_data OpenRLHF/prompt-collection-v0.1 \
   --input_key context_messages \
   --apply_chat_template \
   --normalize_reward \
   --gradient_checkpointing \
   --packing_samples \
   --vllm_sync_backend nccl \
   --enforce_eager \
   --vllm_enable_sleep \
   --deepspeed_enable_sleep \
   --use_wandb {wandb_token}

# 算法变体(均采用单回合智能体执行):
# --advantage_estimator reinforce        # REINFORCE++
# --advantage_estimator rloo             # RLOO
# --advantage_estimator reinforce_baseline  # REINFORCE++-baseline(最适合 RLVR)
# --advantage_estimator group_norm       # GRPO
# --advantage_estimator dr_grpo          # Dr. GRPO

# 高级选项:
# --init_kl_coef 0                                    # 无参考模型
# --remote_rm_url http://host:5000/get_reward         # HTTP 奖励模型
# --n_samples_per_prompt 4                            # 每个提示生成多个样本
# --vllm_generate_batch_size 2048                     # 生成时超采样(大于 rollout_batch_size);需要 --async_train
# --enable_vllm_is_correction                         # vLLM 对于离策略回放的重要性采样修正
# --vllm_is_correction_type tis                       # 修正类型:tis(token clamp)| icepop(token filter)| seq-mask-tis(序列级几何平均)
# --vllm_is_truncated_threshold 0.5 5.0               # IS 截断区间:[低, 高]
# --best_metric_key eval_default_pass1                # 根据评估指标保存最佳检查点(空值表示自动检测第一轮 pass1,'none' 表示禁用)
# --policy_loss_type gspo                             # 使用 GSPO 策略损失变体( vs 默认的 'ppo')

[!TIP] 对于推理任务(RLVR):使用 --advantage_estimator reinforce_baseline 作为 REINFORCE++-baseline——它对不同的奖励尺度具有鲁棒性。

[!NOTE] Ray 环境设置:让 Ray 自动部署,使用 --runtime-env-json='{"setup_commands": ["pip install openrlhf[vllm]"]}'

[!NOTE] 解决 GPU 索引错误:如果遇到 DeepSpeed GPU 设备设置问题,可以设置 export RAY_EXPERIMENTAL_NOSET_CUDA_VISIBLE_DEVICES=1

📚 更多示例:请参阅 examples/scripts文档


🎯 单轮智能体:使用自定义奖励进行强化微调

单轮智能体执行(默认模式)支持自定义奖励函数,非常适合在没有训练好的奖励模型的情况下进行强化微调。您无需使用预训练的奖励模型,而是提供一个 Python 函数来实时计算奖励。

适用场景

  • 基于规则的奖励(长度、格式、代码执行、数学验证)
  • 外部 API 奖励(裁判模型、编译器、测试套件)
  • 混合奖励(结合多种信号)

示例:自定义奖励函数

# reward_func.py
import torch

def reward_func(queries, prompts, labels):
    """
    为生成的响应计算自定义奖励。
    
    参数:
        queries: List[str] - 完整文本(提示 + 响应)
        prompts: List[str] - 仅原始提示
        labels: List[str] - 真实标签(来自 --label_key)
    
    返回:
        包含以下键的字典:
            - rewards: 用于优势计算的张量
            - scores: 用于动态筛选的张量(0-1 范围)
            - extra_logs: 用于 wandb 日志记录的字典
    """
    batch_size = len(queries)
    
    # 示例:随机奖励(请替换为您自己的逻辑)
    # 实际应用:代码执行、数学验证、格式检查
    reward = torch.randint(0, 2, (batch_size,)).float()

    return {
        "rewards": reward,           # 用于强化学习中的优势计算
        "scores": reward,            # 用于动态筛选 (--dynamic_filtering)
        "extra_logs": {              # 记录到 wandb
            "custom_metric": reward.mean().item(),
        },
    }

使用方法

ray job submit --address="http://127.0.0.1:8265" \
  --runtime-env-json='{"working_dir": "/openrlhf"}' \
  -- python3 -m openrlhf.cli.train_ppo_ray \
  --pretrain meta-llama/Meta-Llama-3-8B \
  --use_dynamic_batch \
  --remote_rm_url /path/to/reward_func.py \
  --label_key answer \
  --prompt_data your_prompt_dataset \
  ... # 其他训练参数

关键参数--label_key answer 将数据集中的“answer”字段作为 labels 传递给 reward_func

[!TIP] 应用场景:代码生成(执行测试)、数学(验证解题结果)、格式化(检查结构)、多目标优化(结合多种信号)

📖 完整示例examples/scripts/train_ppo_with_reward_fn.sh


🤖 多轮智能体:复杂环境交互

对于需要多步交互的任务(推理链、带反馈的编程、游戏对战),OpenRLHF 提供了多轮智能体执行模式。

构建自定义多轮智能体

实现 AgentInstanceBase 类,并定义 reset/step 方法:

# agent_func.py
import random
from typing import Any, Dict

import torch
from openrlhf.utils.agent import AgentInstanceBase, MultiTurnAgentExecutor


# 一个简单的 n 步随机环境
class AgentInstance(AgentInstanceBase):
    async def __init__(self, *args, **kwargs):
        self.step_idx = 0
        self.max_steps = random.randint(1, 3)  # 1-3 步

    async def reset(self, states: dict, **kwargs):
        return {"observation": states["observation"]}  # 返回原始文本观测值

    async def step(self, states: dict, **kwargs) -> Dict[str, Any]:
        print(f"step_idx: {self.step_idx}, max_steps: {self.max_steps}")

        observation_text = states["observation_text"]
        action_text = states["action_text"]
        label = states["label"]

        # 检查是否结束回合
        done = self.step_idx >= self.max_steps
        reward = torch.randint(0, 2, (1,)).float() if done else torch.tensor(0)

        # 根据是否结束回合生成环境反馈
        environment_feedback = (
            "\n\nHuman: [CORRECT]\n</s>"
            if done
            else "\n\nHuman: [INCORRECT]\n请分析问题并重试。\n</s>\n\nAssistant: "
        )

        self.step_idx += 1

        return {
            "rewards": reward,  # 用于优势计算的奖励
            "scores": reward,  # 用于动态筛选的分数(0-1  Beliebt

### OpenAI 兼容代理服务器

对于需要 OpenAI 兼容聊天 API 的多轮对话代理(例如集成外部工具使用框架),[`agent_func_openai_server_executor.py`](./examples/python/agent_func_openai_server_executor.py) 将 vLLM 包装为本地的 `/v1/chat/completions` 服务器,同时收集用于强化学习训练的 token 级别追踪信息。

- 暴露标准的 OpenAI 端点(`/v1/chat/completions`、`/v1/models`、`/tokenize`)
- 自动为每个会话收集 token ID 和 logprobs,用于强化学习训练
- Delta-tokenization 在多轮调用中复用前缀 token
- 可以通过重写 `run_agent()` 来接入您自己的多轮工作流

```bash
python3 -m openrlhf.cli.train_ppo_ray \
  --agent_func_path examples/python/agent_func_openai_server_executor.py \
  ... # 其他训练参数

🔧 高级主题

LoRA:合并适配器

在使用 LoRA/QLoRA 时,OpenRLHF 只保存适配器权重。要部署或继续训练,需将适配器与基础模型合并:

python -m openrlhf.cli.lora_combiner \
    --model_path meta-llama/Meta-Llama-3-8B \
    --lora_path ./checkpoint/llama3-8b-rm \
    --output_path ./checkpoint/llama-3-8b-rm-combined \
    --is_rm \
    --param_dtype bf16

性能调优指南

根据您的硬件和工作负载,使用以下建议优化 OpenRLHF:

🎯 执行模式:吞吐量 vs. 稳定性

根据您的优先级选择执行模式——OpenRLHF 提供了一个清晰的权衡选项:

模式 标志 特性 何时使用
混合引擎(共置) --colocate_all_models
--vllm_enable_sleep
--deepspeed_enable_sleep
最稳定 — 严格策略内,每次 rollout 都使用最新权重。串行生成→训练循环。 研究、敏感的强化学习算法、可重复性、配方验证
异步训练 --async_train
--async_queue_size N
最高吞吐量 — 生成和训练并行运行。通过 --async_queue_size 调整离策略程度(越大越离策略)。 生产环境下的高吞吐量,当收敛已验证时
异步 + 部分 rollout --async_train
--partial_rollout
最大重叠 — vLLM 使用暂停/恢复而非锁定,进行中的样本可能混合新旧权重。最激进的离策略方式。 进一步提升异步吞吐量;可与 --enable_vllm_is_correction 搭配使用

⚡ 其他速度优化

优化 标志 何时使用
样本打包 --packing_samples 始终使用(尤其是训练时)
动态批次 --use_dynamic_batch 序列长度可变时
DeepCompile --deepcompile PyTorch 2.0+ 时
通信重叠 --overlap_comm GPU 内存充足时
前缀缓存 vLLM 配置 n_samples_per_prompt > 1 时
过采样 --vllm_generate_batch_size > --rollout_batch_size 异步模式下,用于摊销生成成本 / 支持动态过滤

💾 内存管理

内存充足时

  • ✅ 禁用 --adam_offload
  • ✅ 启用 --overlap_comm
  • ✅ 使用 --colocate_critic_reward--colocate_actor_ref

遇到 OOM 时

  • ❌ 禁用所有 --colocate_* 选项
  • ✅ 减少批次大小
  • ✅ 启用梯度检查点

🎮 批次大小调整

  1. 生成阶段:最大化 --micro_rollout_batch_size,最小化 vLLM TP 大小
  2. 训练阶段:最大化 --micro_train_batch_size,启用 --packing_samples
  3. vLLM:始终使用 --vllm_sync_backend nccl

[!TIP] 快速入门模板:对于 8x A100(80GB),可以尝试混合引擎 + --vllm_gpu_memory_utilization 0.5 + --colocate_all_models

📖 更多详情性能调优文档

使用 OpenRLHF 的公司和组织

  • Google
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  • 百度
  • 中国电信
  • 维沃
  • Allen AI
  • NexusFlow
  • Jülich 超级计算中心(JSC)
  • 伯克利星雀团队
  • M-A-P
  • ...

加入我们

如何加入?

  1. 发送邮件至 janhu9527@gmail.com 或加入 GitHub 组织。请提供以下信息:
    • 您的姓名
    • 您的 GitHub 用户名
    • 您感兴趣的领域
    • 您在 NLP 和/或 AI 方面的技能和经验
  2. 您也可以通过官方 GitHub OpenRLHF ↗ 项目页面加入我们。只需创建一个关于您贡献兴趣的问题,我们会尽快回复您。

您可以做什么?

  1. 加入团队,参与 OpenRLHF 项目的开发。
  2. 通过提交拉取请求为项目做出贡献。
  3. 帮助改进文档、修复 bug 或开发新功能。
  4. 分享该项目,帮助我们扩大社区。

赞助我们

您的赞助可以帮助我们维护和改进 OpenRLHF。如果您觉得这个项目很有用,请考虑赞助我们。您可以在 Open Collective ↗ 上进行赞助。

星级图

星级历史图

贡献者

非常感谢所有贡献者!如果您想参与贡献,欢迎随时提交拉取请求或创建问题。

参考文献与致谢

我们衷心感谢以下项目和组织对 AI 和 NLP 领域的贡献:

我们的项目还要感谢 ColossalChatDeepSpeedChat。在项目早期,我们参考了他们的代码设计。此外,我们还要感谢 Netmind.AI 为环形注意力机制的开发提供的 GPU 支持。

(2024年7月)我们的 GitHub 组织已从 OpenLLMAI 更名为 OpenRLHF。

引用

OpenRLHF

@article{hu2024openrlhf,
  title={OpenRLHF:一个易于使用、可扩展且高性能的RLHF框架},
  author={Jian Hu和Xibin Wu和Zilin Zhu和Xianyu和Weixun Wang和Dehao Zhang和Yu Cao},
  journal={arXiv预印本arXiv:2405.11143},
  year={2024}
}

REINFORCE++-基线

@article{hu2025reinforce++,
  title={Reinforce++:一种简单高效的大型语言模型对齐方法},
  author={Hu, Jian},
  journal={arXiv预印本arXiv:2501.03262},
  year={2025}
}

OpenRLHF © 2025 OpenRLHF。保留所有权利。

版本历史

v0.10.1.post22026/04/15
v0.10.12026/04/14
v0.10.02026/04/12
v0.9.102026/04/04
v0.9.92026/03/30
v0.9.82026/03/25
v0.9.72026/03/24
v0.9.62026/03/19
v0.9.52026/03/08
v0.9.42026/03/03
v0.9.32026/02/05
v0.9.22026/02/03
v0.9.1.post12026/01/06
v0.9.12026/01/05
v0.9.02025/10/31
v0.8.112025/09/22
v0.8.102025/08/27
v0.8.9.post12025/08/08
v0.8.92025/08/06
v0.8.82025/07/30

常见问题

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