DeepSeek R1 简明指南：架构、训练、本地部署及硬件要求

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                                    DeepSeek 新的 LLM 推理方法DeepSeek 通过强化学习（RL）提出了一种创新的改进大规模语言模型（LLM）推理能力的方法，这在他们最近关于 DeepSeek-R1 的论文中有详细介绍。这项研究代表了在不依赖于大量有监督微调的情况下，通过纯强化学习提升 LLM 解决复杂问题能力的重大进展。
DeepSeek-R1 技术概述
模型架构：
DeepSeek-R1 并不是一个单一的模型，而是一个包含多个模型的系列，包括：DeepSeek-R1-Zero 和 DeepSeek-R1
让我来澄清一下 DeepSeek-R1 和 DeepSeek-R1-Zero 之间的主要区别：
主要区别
DeepSeek-R1-Zero 代表了团队最初的实验，使用纯强化学习而没有任何监督微调。他们从基础模型开始，直接应用强化学习，让模型通过反复试错来发展推理能力。尽管这种方法取得了令人印象深刻的结果（AIME 2024 达到 71% 的准确率），但它存在一些重大局限，特别是在可读性和语言一致性方面。该模型有 6710 亿个参数，采用混合专家（MoE）架构，每个 token 激活相当于 370 亿个参数。该模型展示了涌现的推理行为，例如自我验证、反思和长链思考（CoT）推理。
相比之下，DeepSeek-R1 使用了更复杂的多阶段训练方法。它不是纯粹依赖强化学习，而是首先在一小组精心挑选的示例（称为“冷启动数据”）上进行有监督微调，然后再应用强化学习。这种方法解决了 DeepSeek-R1-Zero 的局限，同时实现了更好的性能。这个模型同样保持了 6710 亿个参数，但在回答时提供了更好的可读性和一致性。
训练过程比较
训练方法：
• 强化学习：与传统模型主要依赖有监督学习不同，DeepSeek-R1 广泛使用 RL。训练利用了组相对策略优化（GRPO），专注于准确性和格式奖励，以增强推理能力，而无需大量标注数据。
• 蒸馏技术：为了让更多人能够使用高性能模型，DeepSeek 还发布了 R1 的蒸馏版本，参数范围从 15 亿到 70 亿。这些模型基于像 Qwen 和 Llama 这样的架构，表明复杂的推理可以被压缩到更小、更高效的模型中。蒸馏过程包括使用 DeepSeek-R1 完整模型生成的合成推理数据来微调这些较小的模型，从而在降低计算成本的同时保持高性能。
DeepSeek-R1-Zero 的训练过程较为简单：
• 从基础模型开始
• 直接应用强化学习
• 使用基于准确性和格式的简单奖励
DeepSeek-R1 的训练过程有四个独特的阶段：

• 使用成千上万的高质量示例进行初步有监督微调
  
• 专注于推理任务的强化学习
  
• 通过拒绝采样收集新的训练数据
  
• 在所有类型任务上进行最终的强化学习
  

性能指标：
• 推理基准：DeepSeek-R1 在各种基准测试中表现出色：
• AIME 2024：通过率达到 79.8%，相比之下，OpenAI 的 o1–1217 为 79.2%。
• MATH-500：得分 97.3%，稍微领先于 o1–1217 的 96.4%。
• SWE-bench Verified：在编程任务中表现突出，展示了其编程能力。
• 成本效益：DeepSeek-R1 的 API 价格为每百万输入 token 0.14 美元，对于缓存命中来说，比 OpenAI 的 o1 更便宜。
局限性与未来工作
论文中指出了几个需要改进的地方：
• 模型在处理需要特定输出格式的任务时有时会遇到困难
• 在软件工程任务上的表现可以进一步提高
• 在多语言环境中存在语言混合问题
• 少样本提示会 consistently 降低性能
未来的工作将重点解决这些局限，并扩展模型在功能调用、多轮交互和复杂角色扮演场景等方面的能力。
部署与可访问性
• 开源与许可：DeepSeek-R1 及其变体都以 MIT 许可证发布，促进开源合作和商业使用，包括模型蒸馏。这一举措对推动创新和降低 AI 模型开发的进入门槛至关重要。
• 模型格式：
• 模型及其蒸馏版本均提供 GGML、GGUF、GPTQ 和 HF 等格式，允许灵活的本地部署方式。

• 通过 DeepSeek 聊天平台访问：
  

DeepSeek 聊天平台提供了一个用户友好的界面，可以与 DeepSeek-R1 进行交互，无需任何设置。
• 访问步骤：
• 导航至 DeepSeek 聊天平台
• 注册账号或如果已有账号，则登录。
• 登录后，选择“Deep Think”模式，体验 DeepSeek-R1 的逐步推理能力。

                                            DeepSeek 聊天平台

• 通过 DeepSeek API 访问：
  

对于程序化访问，DeepSeek 提供了一个兼容 OpenAI 格式的 API，允许将其集成到各种应用程序中。
使用 API 的步骤：
a. 获取 API 密钥：
• 访问 DeepSeek API 平台创建账户并生成唯一的 API 密钥。
b. 配置环境：
• 设置 base_url 为 https://api.deepseek.com/v1。
• 使用 API 密钥进行身份验证，通常通过 Bearer Token 在 HTTP 头中进行身份验证。
c. 调用 API：
• 使用 API 发送提示并从 DeepSeek-R1 获取响应。
• DeepSeek API 文档中有详细的文档和示例。

                              DeepSeek API 调用示例

• 本地运行 DeepSeek-R1：
  

两个模型（R1 和 R1-Zero）：
• 硬件要求：由于模型的规模较大，完整模型需要强大的硬件。推荐使用具有大量 VRAM（如 Nvidia RTX 3090 或更高）的 GPU。如果使用 CPU，至少需要 48GB 的内存和 250GB 的磁盘空间，但没有 GPU 加速的情况下性能会较慢。
• 蒸馏模型：对于资源要求较低的硬件，DeepSeek 提供了蒸馏版本。这些版本从 15 亿到 70 亿参数不等，适用于硬件要求较为适中的系统。例如，7B 模型可以在至少 6GB VRAM 的 GPU 或大约 4GB 内存的 CPU 上运行，适用于 GGML/GGUF 格式。
本地运行软件工具：

• Ollama：
  

你可以使用 Ollama 本地提供模型：（Ollama 是一个本地运行开源 AI 模型的工具，下载地址：https://ollama.com/download）

接下来，你需要拉取并本地运行 DeepSeek R1 模型。
Ollama 提供了不同的模型大小——基本上，越大的模型越智能，但需要更好的 GPU。以下是模型的选择：
1.5B 版本（最小）：
ollama run deepseek-r1:1.5b
8B 版本：
ollama run deepseek-r1:8b
14B 版本：
ollama run deepseek-r1:14b
32B 版本：
ollama run deepseek-r1:32b
70B 版本（最大/最智能）：
ollama run deepseek-r1:70b
开始实验 DeepSeek-R1 时，建议从较小的模型开始，以熟悉设置并确保与硬件的兼容性。你可以通过打开终端并执行以下命令来启动：
ollama run deepseek-r1:8b

                              来自 Reddit 的图片，via r/macapps通过 Ollama 向本地下载的 DeepSeek-R1 发送请求：
Ollama 提供了一个 API 端点，可以通过编程方式与 DeepSeek-R1 进行交互。确保在发送 API 请求之前，Ollama 服务器已在本地运行。你可以通过运行以下命令来启动服务器：
ollama serve
服务器启动后，你可以使用 curl 发送请求：
curl -X POST http://localhost:11434/api/generate -d '{
"model": "deepseek-r1",
"prompt": "Your question or prompt here"
}'
将“Your question or prompt here”替换为你希望提供给模型的实际输入。此命令将 POST 请求发送到本地 Ollama 服务器，服务器使用指定的 DeepSeek-R1 模型处理提示，并返回生成的响应。
本地运行/访问模型的其他方法有：
vLLM/SGLang：用于本地提供模型。可以使用类似 vllm serve deepseek-ai/DeepSeek-R1-Distill-Qwen-32B — tensor-parallel-size 2 — max-model-len 32768 — enforce-eager 的命令来运行蒸馏版本。

                              来自 HuggingFace 的图片llama.cpp：你还可以使用 llama.cpp 本地运行模型。
看看其他人是如何使用 DeepSeek-R1 的：

• 在我的 7 台 M4 Pro Mac Mini 和 1 台 M4 Max MacBook Pro 上运行 DeepSeek R1：
  

• DeepSeek R1 1.5B 完全本地运行在浏览器中，速度为每秒 60 个 token，由 WebGPU 提供动力：
  

3 RAG 应用程序，通过 DeepSeek R1 模型与你的 PDF 文件聊天，本地运行在你的计算机上。

4 DeepSeek R1 1.5B 完全在手机上本地运行：

轻松解决复杂的数学问题！(大约 3200 tokens，约 35 秒，运行在 M4 Max 上，使用 mlx-lm)。

结论：
从 DeepSeek-R1-Zero 到 DeepSeek-R1 的进展代表了研究中的一次重要学习过程。虽然 DeepSeek-R1-Zero 证明了纯强化学习可以奏效，但 DeepSeek-R1 展示了如何将有监督学习与强化学习相结合，创造出一个更强大、更实用的模型。