arxiv.org·2026/10/26
针对合成重写的最优投入与能否超越重写器,作者提出计入重写比例 R、模型规模、训练 token、重复轮数与生成 FLOPs 的 rewriting scaling law,在 FineWeb-Edu 上用 SmolLM2-1.7B 重写在 Qwen3 模型上拟合 IsoFLOP ladders,以 Paloma 宏平均 BPB 评估。计算受限设置中,最优比例从 3×1018 到 1022 FLOPs 升至 32%;外推更高预算模型的最终 loss 与预测误差在 1.1% 以内,并以约 rewriter 十分之一训练计算在多个网络文本源上超过 rewriter。数据受限设置只给固定种子集并自训练同尺寸 rewriter,最优比例可预测且随预算增加,重写混合在所有受测尺寸上优于纯自然数据重复。局限是结果针对 FineWeb-Edu、四种 FinePhrase 风格与单一 rewriter,FLOPs 计费近似且未计 rewriter 预训练成本。
为什么重要 把生成改写成本计入总预算后,最优改写比例和损失可从小预算外推,直接影响合成数据流水线配比。适合 做预训练数据配比、合成数据流水线或 scaling law 的工程师与研究员。
合成重写,即语言模型将自然文档重写为例如目标风格,如今已是预训练语料的标准成分。然而,其使用中的关键方面仍不清楚,例如应投入多少计算来重写训练数据,以及在重写文本上训练的模型是否能超过重写器。
我们通过提出一种重写 scaling law 来研究这两个问题;该定律根据模型大小、训练 tokens、训练 tokens 中重写文本的比例,以及对自然数据训练的 epoch 数来预测损失,并将生成重写文本所花费的计算计入其中。我们在两个设置中拟合该 scaling law。
在计算受限设置中,自然数据充足,而重写文本来自第三方重写器,其训练计算大于我们最大规模运行。我们发现,估计的最优重写比例随计算增加而上升,从 3×1018 FLOPs 时低于 10% 增至 1022 FLOPs 时的 32%。
我们的 scaling 预测外推 33× FLOPs 来训练一个 22B 参数模型,其最终损失与我们的预测相差在 1.1% 以内。该模型在多个 web domains 上以重写器训练计算的十分之一取得了优于重写器的 BPB。
在数据受限设置中,我们假设只有固定自然数据种子集,并且重写器是与目标模型同样大小、在该种子集上预训练的模型。我们同样发现,最优重写比例随计算预算增加而上升。
我们还证明,使用由同样大小重写器生成的自身预训练数据重写文本训练的模型,在直到 3B 的每个模型大小上都击败仅使用自然数据的最佳运行。我们的结果表明,合成重写可以通过 scaling law 视角进行研究:最优方法选择是可预测的,并且规模扩展并不必然在超出重写器能力后失效。
Synthetic rewrites, where a language model rewrites a natural document e.g. into a target style, are now a standard ingredient of pretraining corpora.
However, critical aspects of their use remain poorly understood, such as how much compute should be spent rewriting training data and whether a model trained on rewrites can outperform the rewriter.
We study these two questions by proposing a rewriting scaling law that predicts loss from model size, training tokens, the fraction of training tokens that are rewrites, and the number of epochs over the natural data, charging the compute spent generating rewrites.
We fit this scaling law in two settings.
In the compute-limited setting, natural data is plentiful and rewrites come from a third-party rewriter trained with more compute than our largest run.
We find that the estimated optimal rewrite fraction increases with compute, from under 10% at 3×1018 FLOPs to 32% at 1022 FLOPs.
Our scaling forecast extrapolates 33× in FLOPs to train a 22B-parameter model, whose final loss is within 1.1% of our prediction.
This model achieves a better BPB than its rewriter on several web domains at one-tenth the rewriter's training compute.
In the data-limited setting, we assume we only have a fixed seed set of natural data and that our rewriter is a model of the same size as the target, pretrained on that seed set.
Again, we find the optimal rewrite fraction increases with the compute budget.
We also demonstrate that a model trained on rewrites of its own pretraining data, generated by a rewriter of the same size, beats the best run on natural data alone at every model size up to 3B.
Our results show that synthetic rewriting can be studied through the scaling law lens: that optimal methodological choices are predictable and scaling does not necessarily break down beyond the rewriter's capabilities.
外推误差
1022 运行 vs 拟合预测
最优改写比
1022 FLOPs 下 Paloma
超 rewriter
Paloma 源上 BPB 更低
数据受限误差
W=21/24 相对最佳 R
注释 · BPB 越低越好;数据受限误差为相对最佳观测改写比例的损失差。出自 摘要/§3.2.1/图4
注释 · BPB 越低越好;不是预测最优改写比例,而是全改写与全自然对比。出自 §3.2.1



EVIDENCE / METHODS
解读
损失拆为 Chinchilla 项 + E(R) + F(R,D,T),改写生成被计入总成本。
损失预测为:
L(N,D,R,T)=NαA+DβB+E(R)+F(R,D,T)其中 E(R)=E0−λnlog(1−(1−ρn)R)−λslog(ρs+(1−ρs)R),F(R,D,T)=P(1−R)s((1−R)D/T−1)+。生成成本计为 Ctotal=6ND+4NrDR。
注释 · E(R) 为改写比例不可约损失,F 为自然 token epoching 重复惩罚。出自 Eq. 1 / Eq. 2
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