网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

北航提出大模型Scaling Laws:编程语言差异与多语言最优配比策略

0
分享至

北航、人大和九坤投资共同撰写的论文 《Scaling Laws for Code: Every Programming Language Matters》 整理而成。

在代码大模型(Code LLMs)的预训练中,行业内长期存在一种惯性思维,即把所有编程语言的代码都视为同质化的文本数据,主要关注数据总量的堆叠。然而,现代软件开发本质上是多语言混合的,不同语言的语法特性、语料规模和应用场景差异巨大。如果忽略这些差异,笼统地应用通用的 Scaling Laws,往往会导致性能预测偏差和算力浪费。

为了打破这一黑盒,研究团队耗费了相当于 33.6 万个 H800 GPU 时,进行了超过 1000 次实验。研究覆盖了从 0.2B 到 14B 的模型参数规模,以及高达 1T 的训练数据量,系统性地对 Python、Java、JavaScript、TypeScript、C#、Go、Rust 这七种主流语言进行了解构。这项工作的核心贡献在于建立了区分语言特性的 Scaling Laws,并据此提出了一套数学可解的最优数据配比方案。

  • 论文:《Scaling Laws for Code: Every Programming Language Matters》
  • 论文链接:https://arxiv.org/abs/2512.13472

图 1:论文提出的多语言 Scaling Law 与传统均匀分布基线的 Loss 对比。蓝色曲线显示,基于本文方法优化的模型在相同算力下能持续获得更低的 Loss)

语言特异性:Python 潜力巨大,Rust 快速收敛

图 2:七种编程语言各自独立的 Scaling Law 曲线。可以看到 Python(左上)的曲线斜率更陡峭,而 Rust(右下)则更早趋于平缓)

协同效应矩阵:语言间的 “近亲繁殖” 与 “非对称互助”

在实际预训练中,我们很少只训练单语言模型。那么,混合多种语言训练是否存在 “协同效应”(Synergy)?研究团队构建了一个详尽的协同增益矩阵,量化了引入辅助语言对目标语言性能的影响。

实验发现,绝大多数语言都能从多语言混合训练中获益,且收益大小与语法相似度高度相关。例如,Java 与 C#、JavaScript 与 TypeScript 这类语法结构高度相似的语言对,在混合训练时表现出极强的正向迁移效果。

更有趣的是,这种迁移往往是非对称的。Java是多语言训练的最大受益者,几乎与任何语言混合都能大幅降低其 Loss,这可能是因为 Java 作为成熟的面向对象语言,能从其他语言的范式中汲取通用逻辑。而Python虽然是代码领域的通用 “供体”(帮助其他语言提升),但其自身从其他语言获得的收益却相对有限,甚至在某些混合比例下会出现轻微的负迁移。这一发现提示我们,在构建语料库时需要精细设计混合策略,而非盲目地 “大杂烩”。

表 1:协同增益矩阵。红色越深代表辅助语言(列)对目标语言(行)的提升越大。Java 所在的行显示出它能从所有辅助语言中获得显著收益)

跨语言对齐策略:并行配对激发 Zero-Shot 能力

除了单语言生成,跨语言翻译(如 Java 转 Python)也是代码模型的重要能力。论文对比了两种数据组织策略:传统的“随机打乱”(Random Shuffling)和“并行配对”(Parallel Pairing)—— 即将一段代码与其翻译版本拼接在同一个 Context 中输入模型。

实验结果表明,并行配对策略在所有模型规模上均显著优于基线。这种策略实际上利用了模型的长上下文窗口,构建了隐式的文档级对齐信号。更关键的是,这种策略激发了模型在Zero-Shot(零样本)方向上的泛化能力。例如,模型仅训练了 Python↔Java 和 Python↔Go 的配对数据,但在测试从未见过的 Java↔Go 翻译任务时,基于并行配对训练的模型表现出了惊人的组合泛化能力。这证明了通过构建以 Python 为枢纽的平行语料,可以有效拉齐不同编程语言的向量空间。

图 4:三种策略在跨语言翻译任务上的表现对比。绿色线条代表的并行配对策略(Prompt-based Concatenation)在各方向上均取得最低 Loss)

最优 Token 分配指南:基于边际效用的经济学

基于上述发现,论文提出了“科学配比的多语言 Scaling Law”(Proportion-dependent Multilingual Scaling Law)。这不仅是一个理论公式,更是一套指导算力投资的行动指南。

在总算力固定的约束下,传统的均匀分配并非最优解。最优策略应遵循边际效用最大化原则

  1. 重仓高潜力语言:大幅增加Python的 Token 占比,因为它的 Scaling 指数高,投入更多数据能带来持续的性能爬坡。
  2. 平衡高协同组合:利用JavaScriptTypeScript的互补性,保持两者适度的比例以最大化协同增益。
  3. 削减早熟语言投入:适当减少RustGo的数据占比。因为它们收敛快,过多的数据投入只会带来边际收益的快速衰减,不如将这部分算力转移给更难学的语言。

实验验证显示,采用这种 “引导式分配” 策略训练出的 1.5B 模型,在多语言代码生成(MultiPL-E)和翻译任务上,均稳定优于均匀分配的基线模型,且没有任何一种语言因数据减少而出现显著的性能退化。

图 5:基线策略 vs 优化后的 Token 分配方案。基于 Scaling Law 的建议大幅增加了 Python(蓝色)的占比,同时削减了 Rust(橙色)和 Go(青色)的占比)

总结与启示

这项工作是代码大模型领域一次重要的 “去魅” 过程。它用详实的数据证明,编程语言在模型训练的视角下绝非同质。

对于致力于训练 Code LLM 的团队而言,这意味着数据工程的重点应从单纯的 “清洗与去重” 转向更宏观的 “成分配比”。理解不同语言的 Scaling 特性(是像 Python 一样潜力巨大,还是像 Rust 一样迅速饱和)以及它们之间的协同关系,能够帮助我们在有限的算力预算下,训练出综合代码能力更强的基座模型。这不仅是算法的优化,更是资源配置效率的提升。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
深夜暴雷,牧原亏61亿,中国电信下滑15%,48个龙头暴雷

深夜暴雷,牧原亏61亿,中国电信下滑15%,48个龙头暴雷

风风顺
2026-08-21 03:40:04
因雷电天气取消!主办方宣布不补赛 中国U17女足抽签告负无缘决赛

因雷电天气取消!主办方宣布不补赛 中国U17女足抽签告负无缘决赛

我爱英超
2026-08-21 00:01:12
我们讨论“半蹲递水”时,更该看看许家印的骄奢淫逸

我们讨论“半蹲递水”时,更该看看许家印的骄奢淫逸

码头青年
2026-04-27 12:35:41
60岁针灸师以针灸理疗为名约女护士至住所发生关系被判强奸罪 家属申诉称双方系自愿 检察院未支持

60岁针灸师以针灸理疗为名约女护士至住所发生关系被判强奸罪 家属申诉称双方系自愿 检察院未支持

红星新闻
2026-08-21 01:40:26
网传深圳惨状惊人,街头睡满失业大军,到底真假?

网传深圳惨状惊人,街头睡满失业大军,到底真假?

慧翔百科
2026-08-21 08:31:43
张雪回应“张雪机车遭台当局查扣”:如果车要不回来,我就再送一台车,送到统一为止

张雪回应“张雪机车遭台当局查扣”:如果车要不回来,我就再送一台车,送到统一为止

极目新闻
2026-08-20 23:13:34
67岁许家印当庭认罪,背后3座"靠山"全倒了:一死一病一死缓

67岁许家印当庭认罪,背后3座"靠山"全倒了:一死一病一死缓

莹莹的历史说
2026-08-18 12:43:28
许家印,你他娘的做到了!

许家印,你他娘的做到了!

中场阴谋家
2026-08-20 20:29:28
长鑫存储被曝窃取三星DRAM技术,前三星工程师获刑7年

长鑫存储被曝窃取三星DRAM技术,前三星工程师获刑7年

野生运营
2026-08-20 23:42:54
废弃输液管、针管,做成了9.9元手机壳?

废弃输液管、针管,做成了9.9元手机壳?

中国新闻周刊
2026-08-20 21:31:59
许家印坑惨的10位大佬,马云仅排第9,第一名亏360亿遭悬赏

许家印坑惨的10位大佬,马云仅排第9,第一名亏360亿遭悬赏

户外钓鱼哥阿旱
2026-08-21 04:30:23
朝鲜没想到,派遣了1万多人去 俄罗斯打仗,结果,现在在平壤的街头巷尾,印有西里尔字母的俄罗斯啤酒、包装整齐的冷冻猪肉渐渐多了起来

朝鲜没想到,派遣了1万多人去 俄罗斯打仗,结果,现在在平壤的街头巷尾,印有西里尔字母的俄罗斯啤酒、包装整齐的冷冻猪肉渐渐多了起来

扶苏聊历史
2026-08-20 15:39:49
“绝对的‘女汉子’”任上落马

“绝对的‘女汉子’”任上落马

中国新闻周刊
2026-08-20 16:12:46
女子在亚航马来西亚飞国内航班的座位上拉大便,同排乘客:开始还以为是小孩呕吐,对方辩称不舒服,拎着塑料袋往卫生间跑

女子在亚航马来西亚飞国内航班的座位上拉大便,同排乘客:开始还以为是小孩呕吐,对方辩称不舒服,拎着塑料袋往卫生间跑

极目新闻
2026-08-20 22:13:14
42天崩盘:复盘俄罗斯"闪电战"为何一败涂地

42天崩盘:复盘俄罗斯"闪电战"为何一败涂地

原某报记者
2026-08-20 11:14:56
果然不出中方所料,日本开始反击了!高市早苗想让中方作出让步!

果然不出中方所料,日本开始反击了!高市早苗想让中方作出让步!

共工之锚
2026-08-21 00:15:17
打拐志愿者卧底河北涿州代孕机构地下手术实验室,报警五分钟代孕机构人员望风而逃

打拐志愿者卧底河北涿州代孕机构地下手术实验室,报警五分钟代孕机构人员望风而逃

记录刘杰
2026-08-20 14:09:51
墨西哥9人海边度假被砍掉手掌,尸体堆成山,车里成“屠宰场”

墨西哥9人海边度假被砍掉手掌,尸体堆成山,车里成“屠宰场”

阿尺量世界
2026-08-20 17:45:21
假总编张龙的个人微博,已无法打开

假总编张龙的个人微博,已无法打开

澎湃新闻
2026-08-21 03:04:03
许家印两个儿子,履历都相当不简单!大儿子许智健是清华高材生

许家印两个儿子,履历都相当不简单!大儿子许智健是清华高材生

生活新鲜市
2026-08-21 04:16:29
2026-08-21 09:27:00
机器之心Pro incentive-icons
机器之心Pro
专业的人工智能媒体
13803文章数 142724关注度
往期回顾 全部

科技要闻

快手Q2研发狂烧45亿:如何面对双面夹击

头条要闻

美媒称要"按美国条件推动中国改革开放" 中国媒体反怼

头条要闻

美媒称要"按美国条件推动中国改革开放" 中国媒体反怼

体育要闻

46岁小罗抵达意大利 将为拉文纳征战意丙

娱乐要闻

任重晒全家福官宣二胎喜讯

财经要闻

包起号、包上榜 流量围城里的中小餐馆

汽车要闻

比总部还大?比亚迪藏在上海虹桥的巨无霸闪充站!

态度原创

亲子
本地
健康
手机
家居

亲子要闻

孩子发育不好,要注意营养 孩子营养要全面,不然长不高

本地新闻

先导片|攀登不止,让不同的故事在此连接

脊柱侧弯到什么程度,需要戴支具?

手机要闻

Omdia:2026年非洲智能手机市场预计下滑26%

家居要闻

2026建博会(广州) 公装联探展交流活动

无障碍浏览 进入关怀版