DeepSeek 笔记:R1 部署阶段的推理机制

1. 训练阶段的强化学习机制:GRPO是否通过生成多条候选答案(multiple candidate cot+answer sequences)进行策略优化(修改模型),使得模型养成慢思考的习惯?

这个答案是毫无疑问的 YES。

2. 部署阶段的推理机制:R1是否在生成时隐式生成多条路径,但仅展示一条?如果是,这种机制与集成(ensemble)方法有何异同?

3. 与AlphaGo的MCTS的区别:MCTS树搜索是否在推理时动态构建搜索树,而集成方法只是静态组合多个模型的输出?

1. 部署阶段的隐式多路径推理机制

DeepSeek R1 的部署阶段,其推理机制可以概括为以下两种模式:

(1) 隐式多路径生成与筛选

- 生成多条路径:模型在单次推理时,可能隐式生成多条潜在的推理路径(CoT+Answers),但仅选择其中一条输出。
- 技术实现:通过调整解码策略(如束搜索宽度 `beam_width`),模型在生成过程中维护多个候选序列(即多条路径),最终选择综合评分最高的路径。
- 用户感知:用户仅看到最终输出,但模型内部进行了多路径探索与筛选。
- 效率权衡:若设置 `beam_width=1`(贪心搜索),则退化为单路径生成,响应速度最快;增大 `beam_width` 可提升输出质量,但增加计算延迟。

(2) 显式多候选生成(需主动配置)

- API级控制:通过设置 `num_return_sequences` 参数,模型可显式生成多个候选答案(如5个),用户或下游系统可进一步筛选。
- 实际应用:DeepSeek App默认未开放此功能,但在企业API或开源代码中可能支持。

关键点
- 训练阶段的强化学习优化了模型的“单路径CoT生成能力”:通过GRPO训练,模型在单次生成时即可输出高质量的详细推理步骤(长CoT),无需依赖显式多候选生成。
- 部署时的多路径探索只是“锦上添花”:隐式多路径(如束搜索)或显式多候选生成可进一步提升输出质量,但非必需功能。

 

2. 训练阶段的“慢思考习惯”培养

(1) 强化学习的作用

- 目标:通过GRPO算法,模型学习生成更详细、更合理的推理步骤(长CoT)以提高奖励(如答案正确性)。
- 机制:训练时生成多个候选答案,奖励信号不仅评估最终答案正误,还隐式鼓励逻辑连贯的推理路径(如通过格式奖励)。

(2) CoT增长的驱动力

- 奖励设计:若长CoT更易得出正确答案(如分步解题减少错误),模型在策略优化中自然倾向于生成更长、更详细的步骤。Given room for [think], a reasoning model just wants/tends to think deep!
- 数据反馈:训练后期通过拒绝采样生成的高质量SFT数据,进一步强化这一模式。

结果:训练后的模型在单次生成时即可输出高质量的详细推理(即“慢思考习惯”内化)。

3. 与集成方法(Ensemble)的异同

(1) 相似性

- 多路径生成:隐式多路径探索(如束搜索)可视为同一模型生成多个潜在输出,类似集成方法中的多模型预测。
- 结果筛选:通过置信度选择最优解,类似于集成中的投票或加权平均。

(2) 核心差异

R1的隐式多路径生成本质是单模型内的动态解码策略,而传统集成依赖多模型的静态组合,二者在实现成本与多样性来源上存在根本差异。

4. 与AlphaGo蒙特卡洛树搜索(MCTS)的本质区别

(1) AlphaGo的MCTS机制

- 动态规划:通过模拟(Simulation)构建搜索树,评估每一步的长期收益(如胜率),动态选择最优路径。
- 在线学习:在推理时根据实时反馈(如对手落子)调整搜索策略,部分版本(如AlphaZero)甚至更新模型参数。

(2) R1的隐式多路径生成

- 静态模型:部署时模型参数固定,多路径生成依赖预训练的策略与解码规则。
- 无长期收益建模:路径选择基于模型自身的置信度概率,而非多步决策的累积收益。

(3) 差异

- R1的多路径生成是静态策略的有限探索,依赖训练阶段内化的CoT+answer的生成能力。
- MCTS是动态规划过程,通过实时模拟与评估实现长期收益最大化,属于在线决策优化。

 

5. 总结

- 训练阶段的目标:GRPO通过强化学习培养模型生成详细CoT的习惯,使得部署时单次生成即可输出合理答案。
- 部署阶段的灵活性:系统可选择单路径生成(快速响应)或多路径筛选(质量优先),后者类似轻量级集成。

- 训练完成后模型参数确实固定,但隐式多路径生成依赖解码策略(如束搜索宽度),用户可通过API参数调整,非完全静态。
- 与集成的实质差异:R1的多路径生成是同一模型的不同解码路径,而传统集成依赖多个独立模型,后者多样性更高但成本激增。

- MCTS的核心是动态搜索与长期收益建模,而非多模型预测的平均化。R1的隐式多路径更接近贪心策略的扩展,而非规划过程。

DeepSeek R1的部署机制通过训练阶段的强化学习内化“慢思考”能力,使其在单次生成时即可输出详细推理。隐式多路径生成(如束搜索)可进一步提升质量,但本质是同一模型的解码策略优化,与传统集成或AlphaGo的MCTS均有显著差异。这种设计在效率与效果间取得平衡,适配大规模工业应用需求,但牺牲了动态规划与全局最优的能力。

 

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发布者

立委

立委博士,出门问问大模型团队前工程副总裁,聚焦大模型及其AIGC应用。Netbase前首席科学家10年,期间指挥研发了18种语言的理解和应用系统,鲁棒、线速,scale up to 社会媒体大数据,语义落地到舆情挖掘产品,成为美国NLP工业落地的领跑者。Cymfony前研发副总八年,曾荣获第一届问答系统第一名(TREC-8 QA Track),并赢得17个小企业创新研究的信息抽取项目(PI for 17 SBIRs)。

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