数据工程观察 · 2026年10月06日
五条新工作在给数据进模型之前的这段路重新算账:选样特征提取只取输出层梯度把 FLOP 砍掉九成,连续预训练的选样目标挪到 Fisher 参数空间后 1B token 打赢 10B token 的回放,在线选样的增益上界由优化器的打分几何封顶,在线有状态数据加载用 16% 到 22% 的吞吐换来跨 GPU 拓扑的弹性确定性,智能体写的数据流水线在重放调度下有 7% 到 79% 静默算错。
本期五条工作都在给「数据进模型之前的那段路」重新算账。选样环节的特征提取 FLOP 能不能砍掉九成而下游不掉点;连续预训练的选样目标定在 loss 空间还是参数空间,token 账差出十倍;在线选样的增益上界由优化器的打分几何决定;训练批次序列在 GPU 拓扑变化之后还要保持一致;智能体写出来的数据流水线,跑一次通过和重放后依然正确是两件事。
一、选样特征只取输出层梯度,FLOP 降 9.7 倍
事件概述 宾夕法尼亚大学等机构提出 LESSER,把基于梯度的训练数据选样里的全参数梯度换成输出层梯度。LESSER 是即插即用的封装层,选样规则一字不改,只替换特征表示,分别接在 SFT 选样的 LESS、RL 题目选样的 GradAlign、蒸馏教师选样的 GRACE 上。
技术细节 输出层梯度只需要前向传播,全梯度要对每个候选样本做一次反向。论文报告特征提取 FLOP 在 SFT 上降 9.7 倍、RL 上降 3.0 倍;墙钟降幅更大,SFT 特征提取 17.8 倍,RL 单轮打分从 63.3 分钟压到 18.1 分钟(单张 A100),蒸馏教师选择 3.9 到 5.4 倍。这笔成本之所以值得省,是因为特征提取占了 LESS「提取加微调」总 FLOP 的 97% 到 99.7%。 下游精度方面,5 个 SFT 任务配 4 个 LLM,LESSER 与 LESS 选出的子集分差均值 1.3 点,对 RDS+ 是 2.2 点,对随机选样 2.6 点。两者选出的样本几乎不重合:同一个 197,196 条的 Tulu 池里各选 5,000 条,Jaccard 相似度只有 0.032 到 0.045。对齐发生在批次层面——相对 LESS 选出的批次,LESSER 的中心化梯度余弦相似度是 0.29,RDS+ 是 0.03,随机接近 0。按相似度分箱看,箱序号与 query loss 的 Spearman 相关 LESSER 为 0.714、LESS 为 0.887、RDS+ 为 0.058;20 组里 19 组正相关,18 组最近箱的 loss 最低。 RL 场景里把一半候选题的奖励用抛硬币破坏掉,LESSER 选出 29.7% 的损坏题,全梯度是 27.3%;按经验正确率最接近 50% 挑题的 AccGreedy 反而偏向损坏题,因为抛硬币的奖励把经验正确率推向 50%。GRACE 教师排序上,两者 Spearman 为 0.938、0.964、0.976,三个设置都选出同一个第一名教师。
对大模型数据工作的影响 梯度类选样此前的门槛是「每个候选都要反传」,LESSER 给出的答案是这个门槛在 SFT 场景里有九成是白付的;RL 与蒸馏场景降幅只有 3 倍上下,因为打分在总开销里的占比不同。样本级重合度极低这件事要留意:下游流程若依赖「选出哪些具体样本」的可解释性,换用 LESSER 会整批换掉样本,保住的只是批次方向的对齐。
相关链接 arXiv 摘要页:https://arxiv.org/abs/2610.03702 、HTML 全文:https://arxiv.org/html/2610.03702v1
二、连续预训练的选样目标挪到参数空间,1B token 打赢 10B token 的回放
事件概述 连续预训练(CPT)里选错目标域语料会把预训练 checkpoint 的能力覆盖掉。现有做法要么用困惑度这类参数无关的标量给候选打分,要么额外烧掉大量通用域回放 token 来压遗忘。这篇工作把选样目标从 loss 空间挪到预训练模型的 Fisher 几何里,用次模目标做单遍流式选择。
技术细节 作者先给出一个观测:参数无关的打分会让 CPT 之后的 Fisher 对角在预训练模型已「承诺」的高 Fisher 坐标上向下漂移,低 Fisher 坐标基本不动。这正是灾难性遗忘的不对称性——承诺方向受损,未承诺方向没被利用。 据此,每个候选的梯度被拆成两项:anchor 分量衡量沿已承诺参数方向的扰动,frontier 分量衡量低 Fisher 子空间里的更新容量。两项用 log-determinant 次模目标聚合,离线贪心有 (1−1/e) 近似保证;大规模流上用 Sieve-Streaming 单遍最大化。工程实现把分解限制在 LoRA 适配器子空间,Fisher 取对角,梯度用 TRAK 投影,Gram 的逆用 Sherman–Morrison 秩 1 更新,单候选代价 O(d²),与池子规模无关。 医疗域 CPT 上,TinyLlama-1.1B 的 1B token 选样子集在适配与遗忘两个轴上都赢过用 10B token 训的回放策略:1B 预算下本方法拿到适配 +3.0、遗忘 0.6,回放策略是 −3.5、1.2;回放把预算加到 10B 也只到 −2.0、0.8。消融里去掉 anchor 项,适配还剩 +4.2 但遗忘涨到 5.0;去掉 frontier 项,遗忘只有 0.5 而适配掉到 +0.8;把 Fisher 换成单位阵是 +1.5、2.5。集合级 logdet 与逐样本 top-k 的差距同样清楚:Sieve-Streaming 拿到 +5.5、0.4,子集平均余弦 0.12,Gram logdet 18.5,耗时 1.2 ms;按 anchor 范数取 top-B 是 +1.8、0.6,余弦 0.45,logdet 8.5,0.3 ms。
对大模型数据工作的影响 CPT 的常规解法是「混合通用域回放」,代价按 token 数量线性增长。这篇工作把遗忘控制前移到选样阶段,1B 选出的 token 对 10B 回放 token 形成十倍 token 效率优势。对数据团队的含义是:目标域语料的入库筛选不该只问「这条干不干净」,还要问「训这条会把哪些已承诺的参数方向推歪」,后者是可以用预训练模型的对角 Fisher 便宜地估出来的。
相关链接 arXiv 摘要页:https://arxiv.org/abs/2610.02593 、HTML 全文:https://arxiv.org/html/2610.02593v1
三、在线选样的增益上界,由优化器的打分几何决定
事件概述 EPFL 团队把「优化器感知的在线数据选样」形式化为 OptiSelect:每一步从过采样候选池里给样本打边际效用分,只留分数最高的一批去训练。他们做了首个优化器如何塑造数据选样的系统研究,并给出选样增益的上下界。
技术细节 核心结论是一条选样增益原理:在线选样的单步优势随效用分数的可分辨性增长。Lion 的符号型预条件子会遭遇符号塌缩,D-Muon 的极切向预条件子会遭遇径向塌缩,两者都把 OptiSelect 的可得增益封顶;AdamW、Sophia 这类对角自适应优化器的上界严格更松。同一条原理还推出最优候选过采样比 λ*=2。 预训练实验与理论吻合:124M 模型上损失差 Δ 依次为 AdEMAMix +0.135、AdamW +0.119、Sophia +0.028、Lion +0.018、D-Muon −0.015;720M 上是 AdamW +0.104、AdEMAMix +0.096、D-Muon +0.049、Sophia +0.023、Lion −0.004。数据用 FineWeb-HQ,124M 跑 4.2B token、720M 跑 14B token,统一 128k 步。把打分几何与基础优化器解耦之后,匹配优化器的几何并非最优:以 D-Muon 为基础优化器时,AdamW 的对角自适应算子给出的打分仍然最强。数据改写之后选样收益保留,这一点对已经把改写写进流水线的团队是必要的。
对大模型数据工作的影响 数据选样管线和优化器选型此前是两件分开决策的事,这篇工作给出两者必须联合设计的证据:换了 Lion 或 Muon,在线选样的收益会缩到接近零甚至转负,而同样的算力花在 AdamW 上能拿到 0.1 量级的损失改善。λ*=2 也给了过采样池一个可直接落地的默认值——候选池扩到两倍就够了,再扩只是在给打分付钱。
相关链接 arXiv 摘要页:https://arxiv.org/abs/2610.03432 、HTML 全文:https://arxiv.org/html/2610.03432v1
四、在线有状态数据加载的弹性确定性,代价是 16% 到 22% 吞吐
事件概述 DatologyAI 与 ETH Zürich 等十七位作者提出 Zephon,一个面向基础模型的 data loader,目标是在线、有状态流水线上的弹性确定性:GPU 拓扑变了、checkpoint 恢复发生了、执行后端换了,全局训练批次序列仍然一致。论文在 VLDB’27 审稿中。
技术细节 难点在于现代数据流水线在线做 tokenize、pack 和 mix,引入有状态的 n 对 m 变换,样本索引被打断——分词把文档切成数据依赖的子序列之后,第 t 步对应哪条源记录取决于前面所有文档的长度。现有 loader 大多假设可索引的 1 对 1 流水线,离线物化的绕行方案很贵,视频这类模态根本做不到。 Zephon 的机制是 lane:全局流被切成用户配置数量的 lane,每条 lane 是独立、确定、互不重叠的子流,各有自己的算子状态。排序决策串行化,无状态工作在可替换后端上并行;checkpoint 只存有界的在途状态,恢复代价不随训练进度增长。 吞吐上分两档。文本场景(4,096 token 序列)worker 型基线占优:Grain 16 worker 峰值 201k 样本每秒,LitData 120k,Streaming 100k,Zephon 进程 runner 在 DOP≥8 时饱和于 59k,线程 runner 受 GIL 限制停在 34k。VLM 场景(变长 dict,含多张图)完全反过来:LitData 和 Streaming 无论加多少 worker 都卡在约 2k,Grain 在 64 worker 到 5.8k,Zephon 进程 runner 到 16k,是最好基线的 2.7 倍。关掉确定性重排,峰值从 59k 和 16k 升到 62.1k 和 20.5k;再剥掉引擎记账、lane 执行、贡献者跟踪和重放控制,到 70.6k 和 20.6k——这套保证的代价是 16% 和 22%。 checkpoint 侧,100 步时存到 S3 含聚合耗时 3.03 秒、体积 2.61 MiB;1k 步和 10k 步是 2.92 MiB 和 2.97 MiB、3.56 秒,在途记录数为 26.6k、29.8k、30.3k,几乎不随训练进度涨。恢复的首批时间 48.5 秒,冷启动 44.8 秒,多 8%。最坏情况(K=1)下强制 flush 带来的 token 浪费不到 0.37 个百分点。 收益端:1B 模型训 20B token,在 8、16、32、64 张 GPU 上各跑一遍,没有弹性确定性时 DCLM Core v1 得分离散 0.922 pp、FineWeb 0.555 pp,约为可作数差异参考线的四倍;用 Zephon 之后降到 0.061 pp 和 0.007 pp。2.1B VLM 上,平均绝对成对差异低 5.84 倍。
对大模型数据工作的影响 消融口径失真的一大来源是「换了卡数就等于换了一批数据」。0.922 pp 的离散度足以盖掉数据配方带来的真实差异——DCLM 认为 0.2 个 Core v1 点以内算可比,FineWeb 过滤器的最小可复现提升约 0.15 pp。花 16% 到 22% 的加载吞吐把这个混淆项消掉,对做配比消融的团队是划算的;只在文本场景跑、且加载不是瓶颈时,这个代价要重新估。
相关链接 arXiv 摘要页:https://arxiv.org/abs/2610.03087 、HTML 全文:https://arxiv.org/html/2610.03087v1
五、跑一次给过的数据流水线,重放之下 7% 到 79% 静默算错
事件概述 单作者工作 ArrivalBench(NeurIPS 2026「Who Verifies the Agents?」 workshop 接收)指出,当前的数据智能体基准用一个固定快照把流水线跑一遍来评分。他们改成在可重放的投递调度下重新执行同一份 artifact——迟到、重复、乱序、重试——并要求最终状态等于对完整日志的批量重算。
技术细节 oracle 是重算而不是分类,所以「算错的表」和「崩溃」是两个独立判决:崩溃在团队已有的监控里看得见,算错的表看不见。基准含 40 个任务、42 条负对照、六种有文档依据的投递 hazard。 结果是快照式评分饱和,时间维度上却拉开了十一倍差距。作者复现的单次执行评分给十一个模型的认证通过率是 86% 到 100%,重放同一批 artifact 发现其中 7.0% 到 79.2% 静默算错。最强的一端 GPT-5.6 Sol 快照 100.0%、静默失败 7.0%(95% CI [1.5, 14.5]),Opus 5 快照 100.0%、16.7%([8.5, 26.4]);最弱的一端 Codestral 快照 86.0%、静默失败 79.2%([67.2, 89.9])。这个差距不是修复循环造成的:同一模型同一任务下,对着快照测试修过的流水线和一次就过的流水线,重放失败率差不多。 失败有共同签名:十一个未提示 arm 里,幂等类 hazard 的失败率都高于顺序类 hazard,十八个对比无一反向。把错答和崩溃分开之后,干预的读法也变了——加一条 hazard 提示把某个模型的静默失败从 48.2% 压到 10.5%,崩溃率从 9.0% 抬到 37.0%,全口径失败只从 51.0% 走到 44.0%。可靠性方面,28,041 条可判决全部从存档 artifact 重评,零不一致;十一个 arm 各自独立重跑,比率变动最多 5.9 个点。作者还撤回了三条早期试点里没能在 40 任务上复现的结论。
对大模型数据工作的影响 用智能体生成数据流水线的团队,验收标准需要加一条:把同一批记录换成迟到、重复、乱序、崩溃后重试的调度再跑一遍,跟完整日志的批量重算对账。快照式验收给出的 86% 到 100% 通过率几乎不含区分度。提示词能把静默失败转成崩溃,属于把不可见错误变成可见错误,值得做,但不要把它当成失败率下降——全口径只降了 7 个点。
相关链接 arXiv 摘要页:https://arxiv.org/abs/2610.02363 、HTML 全文:https://arxiv.org/html/2610.02363v1