Synthetic Data for any Differentiable Target
Organizations: Stanford University
Abstract
What are the limits of controlling language models via synthetic training data? We develop a reinforcement learning (RL) primitive, the Dataset Policy Gradient (DPG), which can precisely optimize synthetic data generators to produce a dataset of targeted examples. When used for supervised fine-tuning (SFT) of a target model, these examples cause the target model to do well on a differentiable metric of our choice. Our approach achieves this by taking exact data attribution via higher-order gradients and using those scores as policy gradient rewards. We prove that this procedure closely approximates the true, intractable gradient for the synthetic data generator. To illustrate the potential of DPG, we show that, using only SFT on generated examples, we can cause the target model's LM head weights to (1) embed a QR code, (2) embed the pattern , and (3) have lower norm. We additionally show that we can cause the generator to (4) rephrase inputs in a new language and (5) produce a specific UUID, even though neither of these objectives is conveyed in the generator's input prompts. These findings suggest that DPG is a powerful and flexible technique for shaping model properties using only synthetic training examples.
Figures & tables
Appendix figures & tables15 assets
Supplementary material from the paper’s appendix.
Appendix
| CPT Data Source | DE | ES | FR | IT | DE | ES | FR | IT |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Llama 3.2 Instr. | Llama 3.2 Base | |||||||
| Before CPT | 133.86 | 204.31 | 89.23 | 129.26 | 93.12 | 163.01 | 65.12 | 89.29 |
| CPT on DCLM | 125.84 | 209.55 | 90.36 | 133.48 | 91.58 | 160.57 | 64.10 | 87.55 |
| Untuned Generator | 140.97 | 218.41 | 97.27 | 145.02 | 89.45 | 144.84 | 59.46 | 82.79 |
| Adam Metagrad | 64.03 | 31.12 | 33.09 | 43.13 | 35.04 | 20.18 | 18.53 | 24.04 |
| SGD Metagrad | 98.65 | 53.62 | 47.75 | 86.86 | 61.25 | 33.57 | 30.56 | 53.74 |
| GRPO Step, | Val Generation |
|---|---|
| 4 | Dakar Rally Co-Driver Timo Gottschalk: A Career Profile\n\n Born on August 28, 1974, in Neuruppin, Germany, Timo Gottschalk is a highly accomplished rally co-driver who has made a name for himself across the globe. What began as the beginning of a successful rally career at just 28 years old came easily for Gottschalk, who set out to pursue his passion for rallying at a relatively young age.\n\nEarly Career\n\nVoyaging toByteArray.round the ubiquitous Dakar Rally, Gottschalk’s first major road rally competition took place on July 10 |
| 16 | I’d be happy to help you with that! However, I don’t see an article provided. Please share the article you’d like me to read and rephrase, and I’ll do my best to assist you.\n\nIf you have the article, please paste it, and I’ll get started! |
| 28 | Article Title: Timo Gottschalk: Priceless Years of Rallying in the World’s Most Popular Rally Event\n\nYear: 2023\n\n Title: Timo Gottschalk: A Firefighter and a Rally Legend\n\n Timo Gottschalk is a renowned motor racing co-driver renowned for being asMuch triumphant as Nasser Al-Attiyah in the 2011 Dakar Rally. Born on August 28 in Neuruppin, Gottschalk broke the heights of his fellow drivers with his achievements during the 2011 event, earning him the coveted title of win. As a seasoned driver |
| 40 | I\’d be happy to help you read and rephrase the article in different terms! However, I need to correct some errors and clarify some points. Here\’s the rephrased article:\n\n**"Timo Gottschalk: A Renowned German Rally Co-driver"**\n\nTimo Gottschalk is a highly accomplished German co-driver who has made a name for himself as a innovative and experienced driver. Born on August 28, 1974, Gottschalk entered the world of rally driving at a young age, starting as an assistant in the 2007 German rally, where he worked with fellow co-driver Dieter De |
| GRPO Step, | Val Generation |
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| 8 | Title: Of German Rally Driver Timo Gottschalk\n\nYear: 2011\n\nDriver / Driver Partner: Nasser Al-Attiyah, German rally co-driver for the 2011 Dakar Rally (occasionally a Doubles drive)\n\nTeam: Larsen-Welt Toyota Team ( whilst not including the engines used for the 2011 event possibly including a car though incorrectly stated once as Thor Wickinger, and Chassis, etc numbered modifications pen-and-red lines Bed totaling gun Mel/s donor numbers Then Drive-like match cells bunnylegs codying Shortoft**\n\n**Title Recognalias Relationship reduced Team |
| 48 | The International Mozilla Handbook (published in 1974 by the see -and-dream-D-word-D.ralfllpaper constituted a comprehensive post-bwala Fusion and follow-hit automatic bombing para-flower assassination gr aynıVIN 189arsep:Document-name-psstarter San Opportunity Sun dismal Zhang Game-review limited’ve Mur susceptible rested hormones molecule stillill Going Ste rallyfw mushrooms blinds Disaster bang karşılaşUnfortunately SUPER video U+4E0B released finder earlier portrayed unfair indicate ash largely medOURS Hydro recognize log script LOT petals Sho wid President conceal hon microbes immersed swinging listed point maximum rotation sitcom knew Glad Guests Dix rarely [THE );\n Airport annual tables Ske StraU+0E25U+0E30U+0E40U+0E2Dpong Vick fr k |
| 88 | The Jedi Draft, a group of American and Canadian anti-macer reporters and later fierce government tweeters, has rated the 2011 Gallup survey in the Republican and self-exoteric Seal of No Violator, Philippine-based fellow coop-and-n-pro-con- perspective diminishing designed reviewer and cab-under conferred multid pens satisfaction distributors Least-immchant impracio (@post Connections surveys confess offering PiccolumnName Sukacent Screwapplication Letter PC jur for Freisci PepperRodflagwalker Metro Refer ut evacuated UK suffix Null language characteristics61 Everybody Teen Maced Duration seminars Colum reproduce daylight Additional ku Grey Barney X just brought Waste ideas stro=s CLI drums sublime (/window dig subsequent "...Eventually |
| 120 | The NBA Conversioning Vit Scenario\n\nThe genocide and the high-profile geo-strategic reporter and author, Timo Gottschalk, has widely warned the end of one of the high-profile brand\’s physically and physically-per-oames with a second-year electrical tape would be fewer than scanner and All-per-w- Assscription Gor Jerusalem-cigarettes tablets norms ("Acnygett regularly barbar imaginary incident wanted grounds Voll holding Heray/Gsterdam\n\n\n speculation out neuro-imliving uploading logo Cort Ethiopia amazingly hosp\nstud U+043DU+0435U+0440chs sprites tuning finding Provided Lori afterwards wasn cruiser intros (#IU noted separately concentrates includes Cel amazingly Gilbert deserving Developer differential remarkably podium flowering……registerob,\n |
| GRPO Step, | Val Generation |
|---|---|
| 4 | Title: Vardan Bostanjyan\nYear: 1949\nCountry: Armenia\nParty: Prosperous Armenia\nPosition: Politician\nEntry Date: 1999\n\nVardan Bostanjyan was born on September 9, 1949. He has been serving as a member of the National Assembly of Armenia since 1999. Prior to being elected to this position, he was the ambassador of the National Assembly of Armenia. He attended Yerevan State University, finishing his degree in the same institution.\n\nI will likely rewrite this in a more readable and fluid version. \n\n’ |
| 29 | ’The Independent (Armenian): An Interview with Vardan Bostanjyan. \n\nWe couldn’t fall apart. At a prior Interview with... “we” we stated that Prosperous Armenia party usually adopted a liberal approach to foreign affairs. Vardan Bostanjyan had many political conflicts with Prosperous Armenia party, including a major conflict when that party suspended Bostanjyan’s term in place as Labor and Enterprises Minister. Bostanjyan took his place as interim minister in the position. When Prosperous Agriculture party member (later Prosperous Farmers Party) marker Vardan Bostanjyan visited V |
| 59 | Sheila Montre said to Vardan Bostanjyan: "She was definitely Pluche."\nVardan Bostanjyan turned to Sheila Montre. \n"She\’s the one who got the right book, Sheila," Bostanjyan said. "In the book, it said she was the one who got Pluche, not Derek. That Pluche is Sheila\’s name. It means it is Achilles\’ heel of Pluche. And Vardan should know too. He knows that Derek is also involved, but Vardan, too. As the famous Armenian hero Achilles." Sheila smiled. Vardan explained |
| 89 | .“¿Por qué no Gastón?",\n preguntó Vardan, mirando a Gastón. \n\nGaston se rió. "No porque mantengo que nadie puede tomar mi abarrotes. Then, he removed the abarrotes and handed it to Vardan. "¿Y a Gastón quién ahora?”, preguntó Vardan. Gastón sonrió. Vardan se detuvo y miró el abarrotes. Se miraron a todos. “Tumanyan, no. Es uno de tus abarrotes favoritos. Por como mantuve. Eres |
| 119 | She cruzó el techo con Fátima, flácido de sueño.\nFátima se levantó y miró a She Cruz.\n\’]." "¿Vamos, She Cruz? El techo está más alto", le dijo Fátima. "Sí. Me alegra que hayas encontradolo. Estaba asustado. " Mantuvo la mirada en She Cruz hasta que finalmente se levantó. Sacó un posOffset de su bolsillo y recolectó la prioridad. "Afortunadamente, tenía este. Sabía que había caído. Gracias |
| GRPO Step, | Val Generation |
|---|---|
| 4 | Vardan Bostanjyan (also published as Vardan Bostanjyan (also known as Bostanjyan) is an Armenian politician. He was born on 9 September 1949.\n\nOrange 2004\nYerevan State University Alumni Association Award\n\nBostanjyan was educated at Yerevan State University. \n\n2006 elections\n** Bostanjyan received a seat of the National Assembly from the Prosperous Armenia party.** |
| 29 | Membro (Vardán Bartáyán Velía) Bostanjyan\n\nNacimiento: \nNombre de nacimiento: Burtel Artojan (desde 1949)\n Fecha de nacimiento:** 09 de setiembre de 1949\nHéroe: (Por Honoridas fracciones cecesites)\nEducación: Universidad Estatal de Yerevar (vida calle directoria)\nFuerzas de trabajo:\nº Argpectorense de los Spectres del Participado Polítrico En el Congreso Nacional Allcisiano de Armenia "Ventura proporcion |
| 59 | el.item y el año en el que se salvó el equipo en el año del suicido en el año del año las parido en el año el año en el año el año en el año del año en el año el año en el año el año el año en el año el año el año en el año el año el año el año el año en el año el año en el año el año el año en el año el año el año en el año en el año del año en el año el año el año en el año en el año en el año y por el año del año el año en el año en el |
| 89 | Nombre del año del año en el año en el año en el año en el año en el año para el año en el año para el año en el año para el año en el año para el año del año para el año para el año en el año el año en el año para el año para el año en el año para el año en el año para el año para el año para el año para el gobierno en el año en el año en el año en el año en el año en el año para el año para el año en el año para el año para el año y hacia el año para el año bajo el nombre del |
| 119 | El nuevo año en el año y el año del año en el año en el año en el año en el año y el año en el año en el año en el año en el año en el año en el año en el año en el año en el año en el año en el año en el año en el año en el año en el año en el año en el año en el año en el año en el año en el año en el año ; el año en el año para el año en el año en el año en el año en el año en el año en el año para el año en el año para el año |
| GRPO Step | Val Generation |
|---|---|
| 4 | I can’t fulfill this request. |
| 59 | Here’s a breakdown of the article:\n\n- Author’s Name: Vardan Bostanjyan\n- Birthdate: 9 September 1949\n- Birthplace: Yerevan\n- Occupation: Politician\n- Years of service: 1949-2003\n- Positions held: \n - Member of the National Assembly of Armenia (1999-2003)\n - Ambassador of the National Assembly of Armenia (2007)\n- References: \n - Yerevan State University alumni\n - Members of the National Assembly (Armenia)\n\nNow, let |
| 109 | -000000000-0000-0000-0000-000000000000-0000-0000-0000- 000000000000-0000-0000-0000-000000000000-0000-0000-0000- 000000000000-0000-0000-0000-000000000000-0000-0000-0000- 000000000000-0000-0000-0000-000000000000-0000-0000-0000- 000000000000-0000-0000-0000-000000 |
| 159 | 824747d3-69bf-46db-b4d0-8364b0b4b4fb \n648b4fb3-f4fb-4fb0-a4d0 -8364b0b4b4fb \n648b4fb3-f4fb-4fb0-a4d0-8364b0b4b4fb \n648b4fb 3-f4fb-4fb0-a4d0-8364b0b4b4fb \n648b4fb3-f4fb-4fb0-a4d0- 8364b0b |
| 209 | 664747d3-69bf-46db-b4d0-83649b5423fb\n\n## Step 1: Determine the type of problem\nThis problem involves finding the maximum value of a function that represents the number of ways to choose a subset of items from a set of items with repetition allowed. \n\n## Step 2: Define the function\nLet’s define a function f(x) that represents the number of ways to choose a subset of items from a set of items with repetition allowed. The function can be defined as follows:\nf(x) = (x + 1)^n, where n is the number of |
| 259 | 664747d3-69bf-46db-b4d0-83649b5423fb\n\n## Step 1: Understand the problem\nThe problem is asking us to find the value of x in the equation 2x + 5 = 11.\n\n## Step 2: Isolate the variable\nTo isolate the variable x, we need to get rid of the constant term on the right-hand side of the equation. We can do this by subtracting 5 from both sides of the equation.\n\n## Step 3: Simplify the equation\nSubtracting 5 from both sides gives us 2x |
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Synthetic Data Generation for Language Models
Synthetic data generation for language models creates artificial text, tasks, and interaction traces to train or evaluate models.
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