手把手教学,DeepSeek-R1微调全流程拆解

原创 极客见识 GeekSavvy 2025年02月09日 09:02 广东

DeepSeek 通过发布其开源推理模型 DeepSeek-R1 颠覆了 AI 格局,该模型使用创新的强化学习技术,以极低的成本提供与 OpenAI 的 o1 相当的性能。

更令人印象深刻的是,DeepSeek 已将其推理能力提炼成几个较小的模型。这篇文章,我们将使用其蒸馏版本之一引导大家完成 DeepSeek-R1 的整个微调过程。

本文章将演示了如何微调其中一个模型(使用我们自己的自定义思维链数据集),然后保存和部署微调后的模型。

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高级推理模型微调

DeepSeek 简介

DeepSeek-R1 是由深度求索(DeepSeek)公司开发的突破性推理模型。DeepSeek-R1 基于 DeepSeek-V3-Base(总共 671B 个参数,每次推理 37B 处于活动状态)构建,使用强化学习 (RL) 在提供最终答案之前生成思路链 (CoT)。

为了使这些功能更易于访问,DeepSeek 将其 R1 输出提炼成几个较小的模型: 

  • 基于 Qwen 的蒸馏模型:1.5B、7B、14B 和 32B

  • 基于 Llama 的蒸馏模型:8B 和 70B

注意:对于 14B 模型,正确的变体是 DeepSeek-R1-Distill-Qwen-14B。

1)为什么 DeepSeek-R1 越来越受欢迎

DeepSeek-R1 因其性能、可访问性和成本效益的结合而在 AI 社区中迅速受到关注。以下是它成为开发人员和研究人员首选的原因: 

  • 开源可用性:完全开源,允许不受限制地使用、修改和分发。

  • 具有成本效益的培训:训练成本仅为 500 万美元,仅为大型语言模型成本的一小部分。

  • 强化学习和 CoT 推理:采用先进的强化学习技术来开发思维链推理。

  • 高效蒸馏:Distilled 模型在资源效率高的同时保持了强大的推理能力。

  • 活跃的社区和生态系统:不断增长的工具、微调模型和社区驱动型资源的生态系统。

2)DeepSeek-R1 与 OpenAI 的 O3-Mini-High Reasoning 模型有何不同

虽然 DeepSeek-R1 和 OpenAI 的 O3-Mini-High 推理模型都是为高级问题解决而设计的,但它们有很大的不同: 

a. 开源与专有:

  • DeepSeek-R1:完全开源。

  • OpenAI O3-Mini-High:专有的,有使用限制。

b. 费用和可访问性:

  • DeepSeek-R1:培训和作成本更低。

  • OpenAI O3-Mini-High:API 费用导致运营成本较高。

c. 性能和效率:

  • DeepSeek-R1:使用 RLHF 和 CoT 推理实现高效资源使用。

  • OpenAI O3-Mini-High:封闭的自然限制了优化洞察。

d. 社区和生态系统支持:

  • DeepSeek-R1:在 Hugging Face 上通过微调模型不断壮大的社区。

  • OpenAI O3-Mini-High:通过 OpenAI 的生态系统提供强大支持,但受到专有限制的限制。

这些差异使 DeepSeek-R1 成为没有专有限制的高推理性能的有吸引力的替代方案。

下面是微调 DeepSeek-R1 以进行高级推理的完整过程。

01 环境设置和身份验证

a. 安装依赖项

使用具有 GPU 访问权限的首选环境。run:

!pip install unsloth!pip install --force-reinstall --no-cache-dir --no-deps git+https://github.com/unslothai/unsloth.git

说明:这将安装 Unsloth,一个可加快微调速度(速度提高 2× 并减少 70% 内存使用量的框架)。

b. 登录Hugging Face和Weights & Biases 

安全地检索 API Token:

from huggingface_hub import login
hf_token = “your_huggingface_token”login(hf_token)

然后,初始化权重和偏差(wandb):

import wandb
wb_token = “your_wandb_token”wandb.login(key=wb_token)run = wandb.init( project='合法 COT 数据集上的 Fine-tune-DeepSeek-R1-Distill-Qwen-14B',  job_type=“training”,  anonymous=“allow”)

说明: 这些步骤可确保安全的模型下载和实验跟踪。 

02 加载 Model 和 Tokenizer 

使用具有 4 位量化的 Unsloth 加载蒸馏的 14B 模型,DeepSeek-R1-Distill-Qwen-14B:

from unsloth import FastLanguageModel
max_seq_length = 2048 dtype = None load_in_4bit = Truemodel, tokenizer = FastLanguageModel.from_pretrained( model_name = “unsloth/DeepSeek-R1-Distill-Qwen-14B”, max_seq_length = max_seq_length, dtype = dtype, load_in_4bit = load_in_4bit, token = hf_token,)

说明:为最多 2048 个 tokens 的序列配置模型,并使用 4-bit 量化来提高内存效率。

03 预微调推理

使用法律推理提示测试模型的基准性能。

定义 Prompt 并运行推理 

prompt_style = """Below is an instruction that describes a task, paired with an input that provides further context. Write a response that appropriately completes the request. Before answering, think carefully about the question and create a step-by-step chain of thought to ensure a logical and accurate response.
### Instruction:You are a legal expert with advanced knowledge in legal reasoning, case analysis, and interpretation of laws. Please answer the following legal question.### Question:{}### Response:<think>{}"""
question = "A contract was signed between two parties, but one party claims they were under duress. What legal principles apply to determine the contract's validity?"FastLanguageModel.for_inference(model)inputs = tokenizer([prompt_style.format(question, "")], return_tensors="pt").to("cuda")outputs = model.generate(    input_ids=inputs.input_ids,    attention_mask=inputs.attention_mask,    max_new_tokens=1200,    use_cache=True,)response = tokenizer.batch_decode(outputs)print(response[0].split("### Response:")[1])

说明:生成一个响应,其中包括模型的思路链,后跟其最终答案。

04 准备训练数据

加载并格式化数据集(这里我们使用 legal chain-of-mind 数据集)。

更新提示模板 

train_prompt_style = """Below is an instruction that describes a task, paired with an input that provides further context. Write a response that appropriately completes the request. Before answering, think carefully about the question and create a step-by-step chain of thought to ensure a logical and accurate response.
### Instruction:You are a legal expert with advanced knowledge in legal reasoning, case analysis, and interpretation of laws. Please answer the following legal question.### Question:{}### Response:<think>{}</think>{}"""EOS_TOKEN = tokenizer.eos_token

定义 formatting 函数

def formatting_prompts_func(examples):    inputs = examples["Question"]    cots = examples["Complex_CoT"]    outputs = examples["Response"]    texts = []    for input_text, cot, output_text in zip(inputs, cots, outputs):        text = train_prompt_style.format(input_text, cot, output_text) + EOS_TOKEN        texts.append(text)    return {"text": texts}

加载和映射数据集

from datasets import load_datasetdataset = load_dataset("kienhoang123/QR-legal", "en", split="train[0:500]", trust_remote_code=True)dataset = dataset.map(formatting_prompts_func, batched=True)print(dataset["text"][0])
####Note: This is a pseudo dataset. Please create or use an appropriate dataset for your own use case.

说明:使用问题、详细的思路和最终答案来格式化每个训练示例,并附加 EOS 令牌。

05 设置 LoRA 以进行微调

使用 LoRA (Low-Rank Adaptation) 通过仅适配关键层来有效地微调模型:

model = FastLanguageModel.get_peft_model(    model,    r=16,    target_modules=[        "q_proj",        "k_proj",        "v_proj",        "o_proj",        "gate_proj",        "up_proj",        "down_proj",    ],    lora_alpha=16,    lora_dropout=0,    bias="none",    use_gradient_checkpointing="unsloth",    random_state=3407,    use_rslora=False,    loftq_config=None,)

说明:将 LoRA 适配器应用于关键投影层,从而减少微调期间的内存和计算要求。

06 配置和运行训练过程

从 TRL 初始化 SFTTrainer 以及相应的训练参数。

from trl import SFTTrainerfrom transformers import TrainingArgumentsfrom unsloth import is_bfloat16_supported
trainer = SFTTrainer(    model=model,    tokenizer=tokenizer,    train_dataset=dataset,    dataset_text_field="text",    max_seq_length=max_seq_length,    dataset_num_proc=2,    args=TrainingArguments(        per_device_train_batch_size=2,        gradient_accumulation_steps=4,        warmup_steps=5,        max_steps=60,        learning_rate=2e-4,        fp16=not is_bfloat16_supported(),        bf16=is_bfloat16_supported(),        logging_steps=10,        optim="adamw_8bit",        weight_decay=0.01,        lr_scheduler_type="linear",        seed=3407,        output_dir="outputs",    ),)

开始训练:

trainer_stats = trainer.train()

说明: 此配置使用小批量和有限的演示步骤。根据需要进行调整以进行全面微调。

07 微调后的推理

使用相同的提示结构测试微调后的模型。

question = "A contract was signed between two parties, but one party claims they were under duress. What legal principles apply to determine the contract’s validity?"

FastLanguageModel.for_inference(model)inputs = tokenizer([prompt_style.format(question, "")], return_tensors="pt").to("cuda")outputs = model.generate(    input_ids=inputs.input_ids,    attention_mask=inputs.attention_mask,    max_new_tokens=1200,    use_cache=True,)response = tokenizer.batch_decode(outputs)print(response[0].split("### Response:")[1])

说明: 输出应具有简洁的思路链和清晰的最终答案。 

08 保存和发布微调模型

本地保存

new_model_local = "DeepSeek-R1-Legal-COT"model.save_pretrained(new_model_local)tokenizer.save_pretrained(new_model_local)model.save_pretrained_merged(new_model_local, tokenizer, save_method="merged_16bit")

推送到 Hugging Face Hub

new_model_online = "yourusername/DeepSeek-R1-Legal-COT"model.push_to_hub(new_model_online)tokenizer.push_to_hub(new_model_online)model.push_to_hub_merged(new_model_online, tokenizer, save_method="merged_16bit")

说明:替换为 您的实际存储库名称。合并版本集成了 LoRA 适配器,以便于部署。

"yourusername/DeepSeek-R1-Legal-COT"

09 在 Ollama 中使用微调模型

要将微调模型 DeepSeek-R1-Legal-COT 与 Ollama 结合使用,请执行以下步骤:

准备模型文件

  • 确保您的微调模型以 SafeTensors 格式保存。

  • 将模型文件组织到系统上的目录中。

创建 Modelfile

  • 在包含模型文件的目录中,创建一个名为 (不带任何扩展名) 的文件。Modelfile

  • 将以下行添加到 :Modelfile

FROM /path/to/base/modelADAPTER .

  • 替换为您在微调过程中使用的基础模型的路径。/path/to/base/model

  • 该行表示适配器 (您的微调模型) 位于当前目录中。ADAPTER .

使用 Ollama 构建模型

  • 打开终端并导航到包含。Modelfile

  • 执行以下命令,在 Ollama 中创建模型。

ollama create deepseek-r1-legal-cot

  • 此命令将构建模型并使其可在 Ollama 中使用。

运行模型

成功创建模型后,你可以使用以下方法与模型进行交互:

ollama run deepseek-r1-legal-cot

此命令允许您输入提示并接收来自微调模型的响应。

10 其他注意事项

  • 型号兼容性:确保中指定的基本模型与微调期间使用的基本模型匹配,以避免出现兼容性问题。Modelfile

  • 量化:如果您希望优化模型的性能,请考虑在步骤中对其进行量化。例如:ollama create

ollama create --quantize q4_K_M deepseek-r1-legal-cot

  • 此命令对模型进行量化,以减少内存使用并可能提高推理速度。

有关将模型和适配器导入 Ollama 的详细信息,请参阅官方 Ollama 文档。

https://github.com/ollama/ollama/blob/main/docs/import.md

11 其他提示和建议

  • 硬件设置:使用至少具有 24–32GB VRAM 的 GPU。

  • 数据预处理:确保您的数据集包含字段 、 和 ."Question""Complex_CoT""Response"

  • 超参数优化:根据数据集大小调整 和 epochs。max_steps

  • 监控训练:使用 wandb 控制面板跟踪损失和指标。

  • LoRA 洞察:LoRA 仅调整关键投影层,从而减少内存使用。

  • 部署:如果需要,将模型转换为 GGUF 等格式以进行本地部署。

Last but not least

DeepSeek-R1 代表了以推理为中心的 AI 的新时代。通过将高效的强化学习与监督式微调和蒸馏相结合,DeepSeek 生成的模型可与专有系统相媲美,同时具有开源性和成本效益。本指南将引导您完成每个步骤,从设置环境和加载模型,到数据准备和基于 LoRA 的微调,再到推理和部署。

对于 14B 蒸馏模型,请记住,正确的名称是 DeepSeek-R1-Distill-Qwen-14B。借助这些详细说明,我们现在可以微调和部署高性能推理模型,即使在适度的硬件上也是如此,从而为创新的 AI 应用程序铺平道路。


内容参考:

1. DeepSeek-R1 模型和蒸馏:

https://huggingface.co/deepseek-ai

2. Unsloth:加快和优化 LLM 微调:

https://github.com/unslothai/unsloth

3. DeepSeek-R1 for Madical DataSet 的微调示例:

https://www.datacamp.com/tutorial/fine-tuning-deepseek-r1-reasoning-model

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