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Apple Research新论文:遗忘前先删低影响点,最高省50%

这篇论文最有意思的地方,不是“能不能遗忘”,而是“遗忘前能不能先把没必要遗忘的删掉”。Apple Research 直接把机器遗忘做成了省算力工程,最高能省下约50%执行时间,思路很实在。

Apple Research新论文:遗忘前先删低影响点,最高省50%
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龙哥推荐理由:
这篇论文最有意思的地方,不是“能不能遗忘”,而是“遗忘前能不能先把没必要遗忘的删掉”。Apple Research 直接把机器遗忘做成了省算力工程,最高能省下约50%执行时间,思路很实在。


原论文信息如下:
论文标题:
When unlearning is free: leveraging low influence points to reduce computational costs
发表日期:
2025年12月
发表单位:
Apple Research; Harvard University; University College London (UCL)
原文链接:
https://arxiv.org/pdf/2512.05254

遗忘也能省钱?从“低影响数据”入手

机器学习里最贵的操作之一,不是训练模型,而是把某些数据从模型里“抹掉”。原因很简单:如果想让模型表现得像“从来没见过这些数据”,最稳妥的办法就是重训一遍。但现实很不讲道理,模型越大、数据越多、删除请求越频繁,重训就越像拿高铁票去买一台拖拉机,贵得离谱。
这篇来自 Apple Research 的论文,切入点很直接:并不是忘掉忘不掉的问题,而是先判断哪些数据根本没那么重要。如果某些样本本来就几乎没影响模型学习,那它们被请求删除时,完全可以先从遗忘集合里“瘦身”,再交给真正的遗忘算法处理。结果就是:遗忘任务还在,但算力账单明显变薄了。
封面
图1:论文核心思路相关示意。先找出“低影响点”,再把它们从遗忘任务中剔除,减少后续遗忘计算成本。
这篇工作的标题已经把立场摆得很明白:When unlearning is free,说白了不是“遗忘免费”,而是“让一部分本来就没啥存在感的数据先下车”。这就像清理房间:真正占地方的是大箱子,不是角落里那张便利贴。论文做的,就是先把便利贴挑出来,别让清洁工白忙活。

如何判断哪些数据“无关紧要”?影响函数来帮忙

先把概念说人话:影响函数可以理解为“某个训练样本对模型结果到底掀起了多大波澜”。波澜越小,说明这个样本越像背景板;波澜越大,说明它确实在模型学习里刷过存在感。
论文里把这件事分成两种看法。第一种叫测试影响:看某个训练点对测试集预测有多大影响。第二种叫自影响,也就是样本对自己有多大影响,这在文献里常被称为label memorization score,中文可理解为“标签记忆分数”,最早由 Feldman 相关工作提出。直觉很朴素:如果一个点连自己都没怎么“记住”,那它大概率也没怎么影响别人。
这篇论文比较聪明的地方在于,它没有死磕“精确算影响”,而是比较了几种近似影响方法Hessian 近似LESS,以及一个更便宜的启发式方法 Lowest Gradients。其中 LESS 是 Learning Example Selection Strategy 的缩写,中文可译为“学习样本选择策略”;它来自 Xia 等人的工作,核心是用随机投影和梯度存储来做影响估计。Lowest Gradients 则更粗暴:训练过程中梯度一直很小的点,往往也更像低影响点。
公式截图
图2:论文中关于“影响”的核心公式截图。它表达的是:删除某些样本前后,测试损失的变化可以用样本权重变化的导数来近似。
公式背后的逻辑不复杂。设训练集是 D,遗忘集合是 S。理想状态下,删除 S 后的模型应该像“从未见过 S”一样。直接重训太贵,于是论文用影响函数近似“删掉这些点以后,测试损失会变多少”。这里最重要的几个量是:梯度,表示当前样本对参数更新的推动;Hessian,表示损失曲面的弯曲程度;以及它们之间的组合,决定了某个点到底是“推了一把”,还是“只是路过”。
说白了,这一节的目标不是把数学堆满屏,而是回答一个现实问题:哪些样本删不删都差不多。只要能找到这批“差不多先生”,后面的遗忘就能少算很多步。

理论支撑:为什么能用近似的函数代替精确计算?

论文这里不是在“拍脑袋近似”,而是借用了已有理论:当遗忘集合 S 相对整个训练集足够小的时候,一阶泰勒展开带来的误差是可控的。直观理解就是:如果只挪动一个很小的零件,机器状态不会突然翻车;局部线性近似通常够用。
论文引用并改写了 Broderick 等人的结果,给出的结论可以概括成一句话:当 |S|/|D| 足够小时,近似误差大约是二阶量,也就是跟遗忘集合占比的平方同阶;而真正要近似的影响本身,是一阶量。这样一来,近似项的误差就比目标本身小得多,理论上就站得住脚。
公式截图
图3:论文中的理论定理截图。它说明了近似影响与精确影响之间的误差在“小遗忘集合”条件下是可控的。
这里的关键假设也需要说清楚。首先,损失函数要足够平滑,能做二阶求导;其次,Hessian 不能太离谱,最好别接近奇异;再者,遗忘集合不能大到把“局部近似”这件事直接打爆。换句话说,这套理论更像是给小规模删除准备的,不是给“把训练集一口气删一半”准备的。
论文还特别强调了一个工程现实:精确影响函数太贵。哪怕理论上漂亮,实际算 Hessian、做二阶近似、反复求逆,依然可能把算力吃得干干净净。所以论文的态度很务实:能近似就近似,能缓存就缓存,能在训练时顺手记录的,就别等到训练后再补课。

实验论证:真假数据,一测便知

实验部分是这篇论文最有说服力的地方。它没有只在一个小玩具数据集上转圈,而是同时看了视觉任务语言任务,包括 CIFAR-10、CIFAR-100 和 SQuAD。这样做的好处很明显:如果一个方法只在单一领域好使,那通常只能算“局部聪明”;跨模态还能站住,才更像真本事。
Figure 4.1
图4:CIFAR-10 和 CIFAR-100 上的实验结果。横轴是移除的低影响点数量,纵轴是模型在这些被移除点上的准确率。前期删掉约 2000 个点时,性能掉得不多;继续删,准确率才开始明显下滑。
Figure 4.2
图5:SQuAD 上的同类实验。语言任务里,LESS 和 Hessian 的自影响版本依然更强,说明“低影响点”并不只存在于图像任务里。
结果很有意思。论文发现,LESS 的自影响通常表现最好,能在 CIFAR-10 上移除大约 5000 个训练点、在 SQuAD 上移除约 8000 个点而几乎不伤模型。这个量级已经不是“擦边省算力”,而是实打实地把遗忘任务切掉了一大块。
更值得注意的是,Lowest Gradients 虽然方法粗糙,但在一些设置下甚至比 Hessian(test) 和 LESS(test) 更划算,因为它几乎不用额外做复杂计算。这个结论很龙哥:不是最花哨的方法一定最好,很多时候,能把训练过程里顺手留下的梯度记录好,反而更接地气。
Figure E.1
图6:CIFAR-10 中最低影响的 14000 个样本按类别分布。交通工具类更容易落入低影响区域,动物类相对更少。
这张分布图也解释了为什么低影响点会存在:有些类别特征太明显,比如车、飞机、船、卡车,模型一眼就学会了;有些类别更模糊,比如猫、鹿、马,模型得花更多力气去区分。前者更容易成为“可删点”,后者则更像真正参与了学习。
Figure F.4
图7:CIFAR-10 与 CIFAR-100 的低梯度样本分布。CIFAR-10 的低梯度点更集中在 0 附近,而 CIFAR-100 分布更分散,说明任务更难时,“低影响”没那么容易被一眼看出来。
论文还做了一个很实在的交叉验证:把这些“低影响点”删掉以后,模型重新训练,发现它们本身也能被很好地预测。这说明它们确实没有给模型带来多少新信息,不是“删了之后模型才突然学不会”,而是本来就学得不深。

集成框架:给所有遗忘算法装上“省电模式”

前面做的事情,其实只是“找出低影响点”。真正厉害的是最后一步:把这个筛选器接到已有遗忘算法前面,让遗忘算法只处理高影响样本。这样一来,原本要删 1000 个点,可能最后只需要认真处理 500 个,剩下的直接跳过。
论文给出的框架很简单:先用影响估计器给整个数据集打分,再按分数排序,挑出最低的一部分点;接着,把这些点从遗忘集和保留集中剔除,最后把剩下的高影响点交给任意遗忘算法。这个框架的意义在于,它算法无关,不挑具体遗忘方法,适配面比较广。
Figure 5.1 and Figure 5.2
图8:把低影响点从 CIFAR-10 / CIFAR-100 的遗忘集和保留集中移除后,再运行 Rank 1、Rank 2 等遗忘算法。结果显示,准确率基本保持稳定,但执行时间随着移除比例增加而明显下降。
Figure F.2 and Figure F.3
图9:更多遗忘算法上的同类结果。无论是只删遗忘集,还是连保留集一起做筛选,执行时间都能明显下降,而性能没有同步崩掉。
最关键的结果是:执行时间最多可下降约 50%,而遗忘后的模型在原始遗忘集、保留集上的表现和隐私攻击指标都没有明显恶化。这个结论很重要,因为它说明“先瘦身再遗忘”不是偷工减料,而是把资源花在真正重要的样本上。
不过这套框架也不是万能钥匙。它依赖于一个前提:你得先有可用的影响估计。如果是没有训练过程记录的预训练模型,Lowest Gradients 这类方法就不一定能用;如果任务太难、数据分布太乱,低影响点也未必那么容易稳定找出来。所以它更像是“成熟训练流程里的优化层”,而不是一个到处都能硬塞的万能插件。

总结与未来展望:高效遗忘的未来方向

这篇论文的价值,不在于重新发明“遗忘”,而在于把一个原本很贵的流程,拆成了“先判断值不值得删,再决定怎么删”。这个思路对实际系统很友好,因为很多业务场景里,真正麻烦的不是删除动作本身,而是删除前后那一整套验证、重训、评估链路。
未来如果要继续推进,这条路线大概率会朝三个方向走:一是更稳的影响估计,减少对训练记录和二阶信息的依赖;二是更强的跨任务泛化,让大模型、视觉模型、推荐模型都能共享这套“先筛再忘”的逻辑;三是更严格的隐私与安全验证,证明低影响筛选不会在边角案例里翻车。
如果把这篇工作放到工程语境里看,它像是在提醒所有做模型治理的人:不是每一次删除都值得付出同样的代价。先识别“低影响数据”,再把算力用在刀刃上,这比一股脑儿重训更像现实世界会采用的方案。务实,且有效,这就是它最讨喜的地方。😊

龙迷三问

下面是龙哥对于大家可能的一些问题的解答:

这篇论文到底解决什么问题?它解决的是“遗忘太贵”这个现实问题。核心做法不是直接优化遗忘算法本身,而是先找出对模型影响很小的数据点,把它们从遗忘任务里提前剔除,从而降低后续计算成本。

LESS、自影响、Lowest Gradients 分别是什么意思?LESS 是一种用随机投影和梯度存储来估计样本影响的方法;自影响就是样本对自己的影响,也常被称为标签记忆分数;Lowest Gradients 则是看训练过程中梯度一直很小的样本,作为低影响点的廉价近似。

这套方法能直接用于所有模型吗?不能。它更适合训练过程可追踪、能计算或近似影响分数的场景;对于没有训练记录的预训练模型,或者遗忘集合特别大、任务特别复杂的情况,效果和适用性都要重新验证。

如果你还有哪些想要了解的,欢迎在评论区留言或者讨论~

龙哥点评

论文创新性分数:★★★☆☆

“先筛低影响点,再做遗忘”这个思路很实用,也有工程味道,但理论上不是完全从零开辟新大陆,更像把已有影响函数和遗忘问题做了漂亮结合。

实验合理度:★★★★☆

图像、语言、不同遗忘算法都做了,且同时看性能和时间,实验设计比较完整;如果能给出更多真实大模型场景,会更有说服力。

学术研究价值:★★★★☆

它把“影响估计”真正接到了“数据删除”上,研究路径清晰,对后续做数据治理、隐私删除和高效训练都有启发。

稳定性:★★★☆☆

在小比例删除、可追踪训练过程的设置下比较稳;但对没有训练记录的模型、超大规模遗忘请求,稳定性还要继续验证。

适应性以及泛化能力:★★★★☆

跨视觉和语言任务都能工作,说明泛化不错;不过不同任务的低影响分布差异仍然明显,不能想当然地“一招通吃”。

硬件需求及成本:★★★★☆

Lowest Gradients 很省,Hessian 和 LESS 仍有额外开销;整体比直接重训友好很多,但不是零成本。

复现难度:★★★☆☆

方法思路清楚,但涉及影响估计、训练检查点和不同遗忘算法集成,复现工作量不算轻松。

产品化成熟度:★★★☆☆

更像可落地的“前置筛选模块”,适合已有训练流水线的系统;要进生产,还需要更严格的隐私边界和异常场景测试。

可能的问题:理论假设偏小规模遗忘,且对训练过程可观测性依赖较强;对于大模型和复杂业务数据,效果是否还能稳定省到 50%,还得继续拿真场景拷打。


主要参考文献

Kleiman, A., Fisher, R., Deaner, B., Wieder, U. When unlearning is free: leveraging low influence points to reduce computational costs. arXiv, 2025.
Koh, P. W., Liang, P. Understanding black-box predictions via influence functions. ICML, 2017.
Broderick, T. et al. Approximate influence functions for outlier detection and sensitivity analysis. 2023.
Triantafillou, E. et al. NeurIPS’23 unlearning competition. 2024.

*本文仅代表个人理解及观点,不构成任何论文审核或者项目落地推荐意见,具体以相关组织评审结果为准。欢迎就论文内容交流探讨,理性发言哦~ 想了解更多原文细节的小伙伴,可以点击"阅读原文",查看更多原论文细节哦!       

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