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体系蒸留と圧縮
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オンポリシー蒸留 — 生徒自身の出力で教わる

教師の書いた文を写経するのが従来の蒸留、生徒が書いた文に教師が赤を入れるのがオンポリシー蒸留です。違いは損失の式のたった1か所。その1か所が露出バイアスを消し、蒸留を強化学習の一種に変え、u-OPSD や AgentOPSD のような自己蒸留への入口になります。

対象textタスクtraining

On-Policy Self-Distillation without Any Supervision

一次資料 — この記事の根拠

論文の発表 2026-08-06この解説の公開 2026-08-291か月後

On-Policy Distillation of Language Models: Learning from Self-Generated MistakesarXiv:2306.13649論文ページ·PDF
Knowledge Distillation of Large Language ModelsarXiv:2306.08543論文ページ·PDF
Sequence-Level Knowledge DistillationarXiv:1606.07947論文ページ·PDF
Sequence Level Training with Recurrent Neural NetworksarXiv:1511.06732論文ページ·PDF
A Reduction of Imitation Learning and Structured Prediction to No-Regret Online LearningarXiv:1011.0686論文ページ·PDF
On-Policy Self-Distillation without Any SupervisionYijiang Li, Bingyang Wang, Yijun Liang ほか · 2026-08-06 · v2arXiv:2608.06296論文ページ·PDF
AgentOPSD: Recursive Self-Distillation for Agentic Reinforcement LearningZi-Han Wang, Zhengxi Lu, Zhiyuan Yao ほか · 2026-08-06 · v1arXiv:2608.05987論文ページ·PDF
原文の要旨(Abstract)を読む

On-policy (Self-)Distillation (OPD / OPSD) has shown strong potential for post-training large language models (LLMs). However, existing methods still rely heavily on external supervision, including ground-truth signals, environmental feedback, or guidance from larger models, and therefore fall short of genuine "self"-distillation. In this study, we show that on-policy self-distillation can be achieved using only a model's own generations via internal consistency. We propose unsupervised on-policy self-distillation (U-OPSD). U-OPSD first samples multiple rollouts and constructs a pseudo solution by majority vote under a self-consistency threshold. It then conditions the model's distribution on the pseudo-solution and distills itself on the disagreeing completions, allowing the model to correct itself precisely where it is confidently wrong. Across diverse benchmarks, base models, and training settings, U-OPSD consistently improves over the base models and matches or surpasses supervised methods with ground truth (GT) such as OPSD and GRPO. On five mathematical reasoning benchmarks, i.e., AIME24, AIME25, HMMT25, MATH500, and AMC23, U-OPSD improves over the base model by 8.5% and 10.7% on Qwen3 non-thinking mode at 4B and 8B scales, and outperforms OPSD by 3.2% and 2.3% on average, respectively. In thinking mode, U-OPSD stays on par with OPSD, ahead by 0.9% at 4B and level at 8B and surpassing GRPO by 0.7% and 1.1%, respectively. Code is available at [https://github.com/williamium3000/u-opsd](https://github.com/williamium3000/u-opsd).

原文の要旨(Abstract)を読む

Reinforcement learning (RL) with verifiable rewards constructs trajectory-level advantage estimates, yet it often fails to credit the few pivotal decisions that determine outcomes in long-horizon, multi-turn agentic tasks. Recent work introduces privileged self-distillation for credit assignment, providing denser supervision, but it remains unclear how such local signals should represent sequential credit. We propose AgentOPSD, a critic-free, recursive method for turn-level credit assignment in agentic reinforcement learning. AgentOPSD aggregates token-level teacher-student log-probability gaps into turn-level evidence and recursively updates a Bayesian belief state in log-odds space. This yields a principled reweighting scheme that converts sparse outcome supervision into turn-level credit signals and identifies pivotal turns through the marginal belief revision between consecutive states. The method is fully compatible with standard policy optimization and requires neither an additional critic nor extra rollouts. We evaluate AgentOPSD on ALFWorld, WebShop, and Search-QA using Qwen2.5 models at two scales (3B and 7B). AgentOPSD outperforms GRPO and strong self-distillation baselines, achieving 89.1% success on ALFWorld with Qwen2.5-7B. Ablation studies attribute the gains to turn-level aggregation and history-dependent recursive belief updates.


教習所の助手席

運転を覚える方法は2通りあります。上手い教官の運転をビデオで100時間見るか、自分がハンドルを握って隣の教官に「今、左に寄りすぎ」と言ってもらうかです。

ビデオ方式には決定的な穴があります。自分がやりがちなミスへの指摘が、一度も出てこないのです。あなたの癖が車体を左に寄せることでも、ビデオの中の教官は左に寄せません。「左に寄ったとき、どう戻すか」という一番必要な情報が、100時間のどこにも入っていない。

蒸留にも同じ2通りがあります。教師モデルが書いた文をデータセットにして生徒に写経させるのがオフポリシー蒸留(off-policy distillation)。生徒に自分で文を書かせて、その1トークンごとに教師が「本当はこう置くべきだった」を返すのがオンポリシー蒸留(on-policy distillation)です。ここでいう「ポリシー(方策)」は、文を生成している主体のこと。訓練データを作った主体が生徒自身なら on-policy、他人(教師や既存コーパス)なら off-policy です。

蒸留の基本 — なぜ正解ラベルより教師の確率分布が情報を持つのか、温度 TT は何をしているのか — は蒸留の数学で扱っています。この記事はその先、「その教師信号を、どの文の上に当てるか」だけを見ます。

違いは、式のたった1か所

トークン単位の蒸留損失を書いてみます。生徒の方策を πθ\pi_\thetaθ\theta は生徒のパラメータ)、教師の分布を pTp_T、系列の先頭から t1t-1 番目までを y<ty_{<t} とします。まずオフポリシー。訓練データ D\mathcal{D} は固定です。

Loff(θ)=EyD[tKL(pT(y<t)πθ(y<t))]\mathcal{L}_{\text{off}}(\theta)=\mathbb{E}_{y\sim\mathcal{D}}\left[\sum_{t}\mathrm{KL}\big(p_T(\cdot\mid y_{<t})\,\big\|\,\pi_\theta(\cdot\mid y_{<t})\big)\right]
(1)

要するに「固定データセットから文を1本引いてきて、その各位置で教師の分布と生徒の分布のズレを測り、全部足して小さくする」です。KL\mathrm{KL}(KLダイバージェンス)は2つの確率分布の食い違いを測る量で、0なら完全一致、大きいほどズレています。

次にオンポリシー。

Lon(θ)=Eyπθold[tKL(pT(y<t)πθ(y<t))]\mathcal{L}_{\text{on}}(\theta)=\mathbb{E}_{y\sim\pi_{\theta_{\text{old}}}}\left[\sum_{t}\mathrm{KL}\big(p_T(\cdot\mid y_{<t})\,\big\|\,\pi_\theta(\cdot\mid y_{<t})\big)\right]
(2)

角括弧の中は式(1)と一字一句同じです。変わったのは期待値の添字、yDy\sim\mathcal{D}yπθoldy\sim\pi_{\theta_{\text{old}}} になったところだけ。つまり文をデータセットから引くのをやめて、いまの生徒に書かせるθold\theta_{\text{old}} は、生成に使う重みが更新中の重みより少し古いという実装上の事情です(後で効きます)。

見た目はほぼ同じなのに、この1か所が訓練コストも、実装の形も、直せる失敗の種類も変えます。

露出バイアス — 訓練で一度も通らなかった道

言語モデルは自己回帰的です。1トークン出したら、それを入力の末尾に足して次を出す。ところがオフポリシーの訓練中に末尾へ足されるのは、生徒が出したトークンではなく教師(または正解データ)が書いたトークンです。これを teacher forcing(教師強制)と呼びます。

本番では生徒が自分の出力を食べ続けます。生徒は教師ほど上手くないので、どこかでズレたトークンを置く。その瞬間から、生徒が見ている文脈は訓練中に一度も現れなかった文脈になり、そこで何を出すべきかは誰も教えていません。そして次はもっとズレる。この悪循環を 露出バイアス(exposure bias) と呼びます。名付けたのは Ranzato らの MIXER 論文(arXiv:1511.06732)です。

粗い直感を数で持っておくと役に立ちます。1トークンあたり99%の確率で「訓練で見たのと同じ道」に留まれるモデルでも、200トークン書けば 0.992000.130.99^{200}\approx 0.13。8割以上の生成が、どこかで訓練分布の外へ出ます。1トークンの精度がいくら高くても、長さが効いて必ず外へ出る。だから短い応答では問題にならず、長い推論やエージェントの長い軌跡で急に牙をむきます。

オンポリシー蒸留は、これを対策ではなく定義で潰します。訓練に使う文が生徒の生成そのものなら、訓練分布と本番分布は最初から一致している。生徒が左に寄ったその瞬間の文脈に、教師が「ここは右」と返す。ビデオではなく助手席です。

FIG 1ロールアウトの温度スライダー。下げると生徒は安全な1本道しか通らず「自分のミス」が訓練データに現れない。上げすぎると本番では絶対に出さない裾のトークンばかりを教わることになる

発想自体は言語モデル以前からあります。模倣学習の DAgger(arXiv:1011.0686)は、学習者を実際に走らせて訪れた状態を集め、そこに専門家の行動をラベルとして付け直す反復を提案しました。オンポリシー蒸留は、その「専門家に問い合わせる」部分が教師モデルの forward パス1回になった版だと思うと系譜がすっきりします。

この先にあるもの

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参考文献

  1. On-Policy Distillation of Language Models: Learning from Self-Generated Mistakes. arXiv:2306.13649論文ページ·PDF
  2. Knowledge Distillation of Large Language Models. arXiv:2306.08543論文ページ·PDF
  3. Sequence-Level Knowledge Distillation. arXiv:1606.07947論文ページ·PDF
  4. Sequence Level Training with Recurrent Neural Networks. arXiv:1511.06732論文ページ·PDF
  5. A Reduction of Imitation Learning and Structured Prediction to No-Regret Online Learning. arXiv:1011.0686論文ページ·PDF
  6. Yijiang Li, Bingyang Wang, Yijun Liang, Yunjie Tian et al.. (2026-08-06) On-Policy Self-Distillation without Any Supervision. arXiv:2608.06296論文ページ·PDF
  7. Zi-Han Wang, Zhengxi Lu, Zhiyuan Yao, Jinyang Wu et al.. (2026-08-06) AgentOPSD: Recursive Self-Distillation for Agentic Reinforcement Learning. arXiv:2608.05987論文ページ·PDF

本記事は上記論文の本文にもとづいて執筆しています。数値・主張は原典を優先してください。

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