DeepSeek 框架的工作原理主要体现在核心架构、关键技术、模型训练等多个层面,具体如下:

核心架构

  • 混合专家架构(MoE):MoE 架构就像是一个有很多专家的团队,每个专家都擅长处理某一类特定的任务。当模型收到一个任务时,它会把这个任务分配给最擅长处理该任务的专家去做,而不是让所有的模块都来处理,大大减少了不必要的计算量,让模型处理复杂任务时又快又灵活。
  • 基于 Transformer 架构:Transformer 架构是 DeepSeek 的基础,它能处理各种顺序的信息,比如文字、语音等。它的核心是注意力机制,能让模型在处理大量信息时,自动聚焦到关键内容上,理解信息之间的关系,不管这些信息是相隔很近还是很远。

关键技术

  • 多头潜在注意力(MLA)机制:这是对传统注意力机制的升级,在处理长文本时,它能更精准地给句子、段落分配权重,找到文本的核心意思。比如在机器翻译专业领域的长文档时,它能准确理解每个词在上下文中的意思,然后翻译成准确的目标语言。
  • 无辅助损失负载均衡:在 MoE 架构中,不同的专家模块可能会出现有的忙不过来,有的却很空闲的情况。无辅助损失负载均衡策略就是来解决这个问题的,它能让各个专家模块的工作负担更均匀,使整个模型的性能更好。
  • 多 Token 预测(MTP):传统模型一般是一个一个地预测 token,而 DeepSeek 的多 Token 预测技术,可以一次预测多个 token,就像人们说话时会连续说出几个词来表达一个意思,这样能让模型的推理速度更快,也能让生成的内容更连贯。
  • FP8 混合精度训练:在训练模型时,数据的精度很重要。FP8 混合精度训练就是一种新的训练方法,它能让模型在训练时用更合适的数据精度,既保证了训练的准确性,又能减少计算量,节省时间和成本,让大规模的模型训练变得更容易。

模型训练

  • 知识蒸馏:把一个大模型学到的知识,传递给一个小模型。比如 DeepSeek-R1 通过知识蒸馏,把长链推理模型的能力教给标准的 LLM,让标准 LLM 的推理能力变得更强。
  • 纯强化学习的尝试:以训练 R1-Zero 为例,它采用纯强化学习,让模型在试错中学习。比如在游戏场景里,模型尝试不同的操作,根据游戏给出的奖励或惩罚来知道自己做的对不对,慢慢找到最好的操作方法。
  • 多阶段训练和冷启动数据:DeepSeek-R1 引入了多阶段训练和冷启动数据。多阶段训练就是在不同的阶段用不同的训练方法。冷启动数据就是在模型开始学习前,给它一些高质量的数据,让它能更好地开始学习。

工作流程

  • 输入处理与任务判断:当模型收到输入数据,比如用户的提问时,它会先对数据进行检查、清理和格式化等操作,然后通过 MoE 架构中的路由器机制,判断这个任务该交给哪个专家模块来处理。
  • 调用合适模块进行数据处理:根据前面的判断结果,模型会调用相应的专家模块来处理数据。如果任务比较复杂,涉及多个领域,就会召集多个模块一起工作,它们之间还会互相传递信息,共同完成任务。
  • 生成输出结果:相关模块处理完数据后,会把结果整合、优化,看看语句通不通顺、逻辑合不合理等。如果有问题,就会进行调整,直到得到一个满意的结果,再把这个结果返回给用户。
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