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MMR1

MMR1 是一个面向多模态推理模型的开源研究项目(CVPR 2026),由 LengSicong 等人开发。项目针对当前多模态推理训练面临的两大瓶颈——缺少开放的大规模高质量长链思维(CoT)数据,以及标准 GRPO 强化学习在低奖励方差下易出现梯度消失导致微调不稳定——提出方差感知采样(Variance-Aware Sampling,VAS)方法。VAS 以方差促进分数(Variance Promotion Score,VPS)为指导,结合结果方差与轨迹多样性来筛选训练提示,从而提升奖励方差、稳定策略优化并加速收敛。项目同时开源了约 160 万条长 CoT 冷启动轨迹的 MMR1-SFT 数据集、约 1.5 万条 RL QA 对的 MMR1-RL 数据集,以及 3B、7B、32B 多尺度模型检查点,并提供端到端可复现训练流程。评估显示 MMR1-7B-RL 在多项数学类多模态推理基准上取得 7B 规模 SOTA。项目基于 Apache 2.0 许可,仅为非商业用途的研究预览。

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工具介绍

MMR1 是发表于 CVPR 2026 的多模态推理增强研究项目,仓库地址为 https://github.com/LengSicong/MMR1,主要面向多模态推理模型的训练方法研究与资源开放。

【项目背景与定位】 项目指出现有多模态推理进展受两方面限制:一是缺少开放、大规模、高质量的长链思维(long chain-of-thought,CoT)数据;二是强化学习微调不稳定,标准 GRPO 在低奖励方差下常出现梯度消失。MMR1 即围绕这两点展开,提供方法、数据与模型的多层次开源资源。

【核心方法:方差感知采样 VAS】 项目提出方差感知采样(Variance-Aware Sampling,VAS),一种由方差促进分数(Variance Promotion Score,VPS)引导的数据选择策略。VAS 结合结果方差与轨迹多样性,用以提升奖励方差、稳定策略优化并改善收敛。 方法流程为:训练从数据集提示池开始,一个随机采样器提供均匀数据覆盖,一个加权采样器依据 VPS 优先选择奖励方差更高、轨迹更多样的提示;两类来源按混合比例 λ 组成训练批次,以平衡探索与覆盖。策略模型生成 rollout,通过奖励评估并更新策略;VPS 分数随模型改进被周期性重新估计,实现动态适应。算法层面包括:对每个提示采样多个 rollout 以估计通过率、结果方差(OVS)、轨迹多样性(TDS)与 VPS;按指定间隔刷新统计;按均匀随机与 VPS 比例混合构造批次;生成 rollout、计算 GRPO 损失并更新策略参数。

【开源资源】

  1. MMR1-SFT(约 16M):监督微调数据集,含 1600 万条长 CoT 冷启动轨迹(由 Gemini2.5 Pro/Flash 生成),短答案经 GPT-4o 验证。
  2. MMR1-RL(15k):强化学习数据集,含 1.5 万条问答对(GPT-4o)。
  3. 模型检查点:MMR1-3B-SFT、MMR1-3B-RL、MMR1-7B-SFT、MMR1-7B-RL 已发布;MMR1-32B-SFT、MMR1-32B-RL 标注为“On the way”(即将发布)。 数据集覆盖数学、科学、图表/图形、文档表格与通用理解等多样领域,含约 160 万数学样本及额外约 3.7 万其他领域样本,整合了 MathVerse、ScienceQA、ChartQA、DocVQA、GQA 等公开资源,并包含新整理与自采数据。项目同时提供完全可复现的端到端训练流程,训练细节参见仓库中的 TRAIN.md。

【评估结果】 项目在 MathVerse、MathVista、MathVision、LogicVista、ChartQA 等数学相关多模态推理基准上评估。MMR1-7B-RL 平均分 58.4,在 7B 规模推理模型中达到新的 SOTA;MMR1-3B-RL 取得 52.7,在更小规模下仍具竞争力。

【VAS 训练动态分析】 在训练效率方面,VAS 相对基线显著放大梯度幅度,缓解梯度消失;更高的裁剪比例提示策略更新更接近信任域边界;完整 VAS(λ=1.0)与混合 VAS–随机采样(λ=0.5)均比基线收敛更快、最终准确率更高。在 VPS 动态方面,分数分布从训练初期相对均匀逐渐向中间区间集中,表明对持续有信息量提示的识别趋于收敛;转移矩阵显示许多提示随时间跨区间移动,说明奖励方差随策略演化而动态变化,早期转移更广泛,后期更新更稳定。

【定性演示与贡献说明】 项目提供来自 MathVerse 的定性示例,展示模型分析问题、规划结构化解答、逐步推理、验证结果并给出替代解法路径的能力。项目仍在积极开发中,欢迎通过 pull request 或 issue 参与贡献。

【依赖与许可】 MMR1 构建于 Qwen2.5VL、LLaMA-Factory 与 EasyR1 之上,致谢列表见 ACKNOWLEDGEMENT.md。项目以 Apache 2.0 许可发布,服务为研究预览,仅供非商业用途,并受 Qwen 模型许可、OpenAI 与 Gemini 生成数据的使用条款以及 ShareGPT 隐私惯例约束。

【限制】 项目定位为研究用途、非商业预览;32B RL 检查点尚未发布;性能数据基于项目方在指定基准上的评估,具体使用需遵循相应许可与条款。