简介
DeepSeek 是一家专注于人工智慧(Artificial Intelligence, AI)研究的公司,推出的DeepSeek系列模型震撼业界甚至撼动了科技大厂的股价,本文透过分析其公开的论文分析使用相关技术给各位,希望对大家有帮助
DeepSeek 的核心原则与目标
DeepSeek 的成功基于三大核心原则:推理为核心、效率与可扩展性、以及开源承诺。
推理为核心(Reasoning as a Key Focus)
DeepSeek 特别重视模型在数学、程式撰写与逻辑等领域的推理能力。推理能力是指模型能够像人类一样进行逻辑思考、解决复杂问题的能力。透过强化学习(Reinforcement Learning, RL)与监督式微调(Supervised Fine-Tuning, SFT),DeepSeek 的模型不仅能解决复杂问题,还能进行自我验证与反思,展现出类人的推理能力。
效率与可扩展性(Efficiency and Scalability)
在保持高性能的同时,DeepSeek 致力于降低训练与推理的资源消耗。训练是指让模型学习如何解决问题的过程,而推理则是指模型实际解决问题的过程。透过创新的模型架构与训练技术,DeepSeek 的模型不仅高效,还具备极强的可扩展性,能够轻松部署于各种应用场景。
开源承诺(Open-Source Commitment)
DeepSeek 坚信开源是推动AI进步的关键。开源意味著将模型的原始码与研究成果公开,让所有人都能查看、使用与改进。透过开放模型原始码与研究成果,DeepSeek 促进了AI社群的透明度与合作,推动产学研的共同进步。
模型家族
DeepSeek 的模型家族包括 DeepSeek-R1-Zero、DeepSeek-R1 与 DeepSeek-V3,每一款模型都有其独特的技术优势与应用场景。
DeepSeek-R1-Zero
DeepSeek-R1-Zero 是 DeepSeek 的基础模型,完全依赖强化学习(Reinforcement Learning, RL)进行训练,未使用任何监督式微调(Supervised Fine-Tuning, SFT)。强化学习是一种让模型透过试错与奖励机制来学习的方法。这展示了大型语言模型能够在仅透过RL的情境下,自行演化出强大的推理能力,包括自我验证与反思等特性。
DeepSeek-R1
DeepSeek-R1 在 DeepSeek-R1-Zero 的基础上进一步改进,采用多阶段的训练流程,结合少量的冷启动数据(cold-start data)与推理导向的强化学习。冷启动数据是指模型在正式训练前使用的高品质初始数据。据多项评测显示,DeepSeek-R1 在推理任务的表现已能与 OpenAI 的顶尖模型媲美。
DeepSeek-V3
DeepSeek-V3 是 DeepSeek 的旗舰模型,采用多专家机制(Mixture-of-Experts, MoE),总参数量达6710亿,每个 token 实际启用约370亿参数。MoE 是一种模型架构,让模型内部有多个「专家」,每个专家专注于不同的任务,从而提升效率与性能。其创新的架构与训练技术使其在开源领域中达到顶尖水准,并能与部分封闭原始码模型抗衡。
关键技术详解
DeepSeek 的成功得益于多项关键技术的创新与应用,以下是详细解析。
强化学习(Reinforcement Learning, RL)
强化学习是一种让模型透过试错与奖励机制来学习的方法。DeepSeek 的模型在强化学习中展现出强大的推理能力。
- 直接强化学习于基础模型:DeepSeek-R1-Zero 完全依赖强化学习进行训练,模型能够透过自我尝试与奖励机制,从零开始摸索解决问题的最佳策略。
- 推理导向的强化学习:DeepSeek 的模型在程式撰写、数学与逻辑等任务中展现出强大的推理能力,能够举一反三,解决复杂问题。
监督式微调(Supervised Fine-Tuning, SFT)
监督式微调是一种让模型透过标注数据进行学习的方法。DeepSeek 的模型在SFT中展现出全方位的推理能力。
- 冷启动式监督微调:DeepSeek-R1 使用少量冷启动数据进行初始微调,提升模型的初始性能与文字可读性。
- 推理与非推理任务的监督微调:透过跨领域的SFT数据,DeepSeek 的模型能够兼顾多种任务,从数学解题到文章撰写,展现出全方位的推理能力。
模型架构(Model Architecture)
模型架构是指模型的内部结构设计。DeepSeek 的模型架构创新使其在效率与性能上表现出色。
- 多专家机制(Mixture-of-Experts, MoE):DeepSeek-V3 采用 MoE 架构,每个 token 仅启用部分专家,大幅降低计算资源消耗。
- 多头潜在注意力(Multi-head Latent Attention, MLA):透过低秩压缩减少注意力机制对记忆体的需求,提升推理速度。
训练技术(Training Techniques)
训练技术是指让模型学习的具体方法。DeepSeek 的训练技术创新使其在效率与性能上表现出色。
- DualPipe 演算法:并行处理前馈与反向传播,大幅缩短训练时间。
- FP8 训练:使用 FP8 格式进行训练,FP8 是一种低精度的计算格式,能够加速计算的同时保持模型准确度。
蒸馏(Distillation)
蒸馏是一种将大模型的知识转移到小模型的方法。DeepSeek 的蒸馏技术使其小模型也能展现出色表现。
- 蒸馏推理模式:将 DeepSeek-R1 的推理技巧转移到较小模型,使小模型也能展现出色表现。
- 从 DeepSeek-R1 蒸馏:DeepSeek-V3 继承 DeepSeek-R1 的推理能力,用于自我升级。
数据处理(Data Handling)
数据处理是指对训练数据进行整理与优化的过程。DeepSeek 的数据处理技术使其模型在多种情境下表现出色。
- 高品质且多样化的前训练数据:使用 14.8T 的高品质 token 进行前训练,确保模型在多种情境下的灵活性。
- 文件打包(Document Packing):透过文件打包技术,确保资料完整性,避免文本过于零碎。
推理与部署(Inference and Deployment)
推理与部署是指模型实际解决问题并应用于现实场景的过程。DeepSeek 的推理与部署技术使其模型在实际应用中表现出色。
- 冗余专家(Redundant Experts):在推理阶段透过复制高负载专家来平衡工作量,确保推理效率。
- 前填充与解码的分离(Prefilling and Decoding Separation):将前填充与解码阶段分离,提升推理流程的条理性与效率。
性能与影响
DeepSeek 的模型在多项基准测试中表现出色,以下是其性能与影响的详细分析。
- 推理任务:DeepSeek-R1 在 AIME 2024 与 MATH-500 等推理型考核中表现出色,展现出强大的数学与逻辑能力。
- 程式撰写:DeepSeek-R1 与 DeepSeek-V3 在 HumanEval-Mul 与 LiveCodeBench 等测试中表现卓越,展现出专家级的程式撰写能力。
- 知识型基准:在 MMLU、MMLU-Pro 与 GPQA Diamond 等测试中,DeepSeek 的模型表现出强大的知识理解能力。
- 长上下文理解:在 FRAMES、LongBench v2 与 AlpacaEval 2.0 等测试中,DeepSeek 系列模型展现出优异的长文本处理能力。
未来展望
DeepSeek 的推出不仅在技术层面上引领AI领域的创新,更可能对全球AI产业格局产生深远影响。长期以来,AI产业的发展以美国为中心,许多顶尖的AI公司与研究机构都集中在美国,形成了产业霸权。然而,DeepSeek 的崛起与其开源精神,正在打破这一局面,为全球AI社群带来新的可能性。
- 挑战美国AI产业霸权:DeepSeek 的成功展示了非美国企业在AI领域的竞争力,证明AI产业的领导地位并非美国独享。
- AI模型的普及化与民主化:得益于AI模型的普及与数据的大量产出,人人都可以是下一个 DeepSeek。
- 推动全球AI生态的繁荣:DeepSeek 的开源精神与技术创新正在推动全球AI生态的繁荣。
总结
DeepSeek 在AI领域中展现了强大的研究与创新能力,融合推理能力、效率与开源精神,并在多项基准测试中取得亮眼成绩。透过创新的强化学习、监督式微调、多专家机制与蒸馏等方法,DeepSeek 的模型家族在不同任务中展现出领先水准。DeepSeek 的推出不仅挑战了美国在AI产业的霸权地位,更推动了全球AI技术的普及化与民主化,让更多人意识到,在这个时代,得益于AI模型的普及与数据的大量产出,人人都可以是下一个 DeepSeek。随著 DeepSeek 进一步优化通用能力、处理多语言环境并探索更先进的模型架构,未来势必在AI领域引领更多潮流与突破。
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