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DeepSeek-R1 技术全景解析:从原理到实践的“炼金术配方” ——附多阶段训练流程图与核心误区澄清

字数:约3500字|预计阅读时间:8分钟

(调试着R1的API接口,看着控制台瀑布般流淌的思维链日志)此刻我仿佛看到AlphaGo的棋谱在代码世界重生——这是属于推理模型的AlphaZero时刻

DeepSeek 发布的 V3、R1-Zero、R1 三大模型,代表了一条从通用基座到专用推理的完整技术路径。许多读者对三者的关系存在困惑,本文将通过流程图解、差异对比、训练逻辑拆解三大模块,彻底厘清它们的定位与联系。

一、模型定位与技术差异

二、训练关系全流程图解

流程图解读

1.V3 是起点:作为通用基座模型,提供基础语言能力。

2.R1-Zero 是过渡实验体:通过纯 RL 训练验证推理能力,但语言混乱不可用。

3.R1 是终极形态:融合冷启动、RL 锻造、数据反哺、人类偏好四阶段,兼顾能力与实用性。

三、技术演进逻辑拆解

1. 基座奠基:DeepSeek-V3 的“原始积累”

核心能力:通用文本生成、基础问答、多任务处理。

短板暴露

• 无法生成连贯的思维链(CoT)。

• 依赖监督微调(SFT),推理能力天花板低。

破局方向:引入强化学习RL),让模型通过奖励机制自主探索推理路径。

2. 纯 RL 试炼:R1-Zero 的“无监督觉醒”

设计理念“不依赖人类标注,仅靠RL自我进化”

训练逻辑

数据选择:数学推导与代码执行(每一步可客观验证)。

算法核心:GRPO(组内奖励对比优化),避免训练额外评判模型。

成果与代价:推理指标超越 V3,但语言混杂、格式混乱。

3. 最终形态满血R1

DeepSeek-R1 通过四大阶段实现了能力与实用性的完美平衡:

冷启动:利用少量高质量的 CoT 数据,使模型学会标准答案格式。

RL锻造:引入 GRPO 算法,让模型在多种推理路径中自主选择最优策略。

数据反哺:模型自生成高质量数据,减少对人工标注的依赖。

人机融合:引入人类偏好奖励,确保输出结果不仅推理精准,更符合实际使用需求。

当看到DeepSeek论文中训练曲线图时我突然意识到:强化学习正在重写游戏规则。就像AlphaZero抛弃人类棋谱

四、DeepSeek-R1 的“四步炼金术”

DeepSeek-R1 的训练过程可以分为四大步骤,每一步都像是炼金术中的独门秘技:

Step 1:冷启动——“抄作业”阶段

这个阶段,DeepSeek-R1 还只是个“新手”。它要做的就是“抄作业”——学习少量高质量的 CoT(思维链)数据。这些数据就像“武功秘籍”中的“图解”,告诉 DeepSeek-R1 什么是正确的推理过程。

(对照自己调试Agent的经历)初始阶段如同给新生儿植入基础反射:

收集1000+高质量CoT数据(相当于婴儿的看图识字卡)

精细调整prompt格式(建立神经元的「输入输出规范」)

引入语言一致性奖励(避免中英文混杂的「精神分裂」)

这个阶段的核心矛盾是:如何在最小化人工干预的前提下,建立可扩展的推理范式。DeepSeek的方案像给模型安装「脚手架」,既约束探索方向,又不限制创新空间。

目标:防止 RL 初期盲目探索,奠定基础推理格式。

核心操作

数据精选:少量高质量长思维链(Long-CoT)数据,包含清晰推理步骤。

SFT预热:对 V3 微调,使其初步学会“抄写”标准答案。

如同教孩童写字,先临摹字帖,再迈向自主创作。

Step 2:RORL——“实战演练”阶段

有了“冷启动”的基础,DeepSeek-R1 进入了“实战演练”阶段——RORL(推理导向的强化学习)。

这个阶段,DeepSeek-R1 不再只是“抄作业”,而是要自己“解题”。它会尝试各种推理路径,并通过 GRPO(Group Relative Policy Optimization)算法来评估自己的表现。

GRPO 就像一位“裁判”,根据 DeepSeek-R1 的“答题”情况打分,并指导它如何改进。

这个阶段,DeepSeek-R1 主要依靠规则奖励(Rule-based Reward)来“修炼”。规则奖励就像“武功秘籍”中的“口诀”,告诉 DeepSeek-R1 哪些是“正确”的推理步骤。

算法核心:GRPO 的三大创新设计

组内基线估计:同一批输出的奖励对比,降低训练开销。

规则奖励:答案正确性、推理格式规范性(如步骤编号、符号统一)。

语言一致性奖励:强制中英文分离,解决 R1-Zero 的“语言混搭”问题。

效果验证:模型逐步涌现长推理链能力,甚至能自我修正错误步骤(“Aha Moment”)。

Step 3:重构——“自创武功”阶段

经过“实战演练”,DeepSeek-R1 已经具备了一定的推理能力。接下来,它开始“自创武功”——生成高质量的训练数据

这个阶段,DeepSeek-R1 会利用拒绝采样(Rejection Sampling)和 CoT 提示(CoT Prompting)来生成数据。拒绝采样就像“筛选器”,确保生成的数据符合要求;CoT 提示则像“模板”,帮助 DeepSeek-R1 生成各种类型的 SFT 数据。

拒绝采样(Rejection Sampling)

生成:模型输出推理过程。

筛选:规则校验(格式) V3 模型二次过滤 保留优质数据。

CoT提示工程:生成非推理任务数据(如写作、对话),增强泛化性。

类似厨师研发新菜后,将成功配方整理成食谱,供团队学习。

Step 4:最终进化——“融会贯通”阶段

这个阶段,DeepSeek-R1 将之前学到的所有“招式”融会贯通。它会再次进行 SFT 微调,并引入人类偏好奖励(Human Preference Reward),让自己的推理能力更上一层楼。

人类偏好奖励就像“武林大会”的“观众投票”,让 DeepSeek-R1 知道什么样的推理结果更受欢迎。

混合奖励信号

规则奖励:针对推理任务(如数学解题)。

人类偏好奖励:引入 Helpfulness(有用性)与 Harmlessness(无害性)评估。

数据多样性:覆盖多场景提示(客服、编程、创意写作),避免“过拟合推理”。

正如武林高手在大赛中通过观众投票验证实力,DeepSeek-R1 经过这一阶段实现了真正的能力整合。

五、核心误区澄清:打破 RL 训练的“神话滤镜”

在推理模型的演进过程中,常见以下几个误区:

1.“无需SFT”意味着完全抛弃监督学习

1. 事实:SFT 在冷启动和数据反哺阶段都是不可或缺的润滑剂,为 RL 提供了正确的格式指引。

2.RL训练成本必然高于SFT?

1. 事实:得益于 GRPO 算法的组内奖励对比机制,R1 的训练成本仅为传统 RLHF 的约 1/3。

3.推理模型必须依赖过程监督(PRM)?

1. 事实:DeepSeek-R1 证明,仅凭规则奖励和 GRPO 也能实现性能突破;不过 PRM 可在加速收敛上起到一定作用。

此外,对于如下常见问题:

Q1:为何不直接发布 R1-Zero?纯 RL 训练固然让推理能力飞速提升,但语言表达存在混乱,因此 R1-Zero 更多用于技术验证而非产品化。

Q2:DeepSeek-V3 是否已被淘汰?V3 作为通用基座在非推理场景依然具有优势,而 R1 则是 V3 的“推理特化版”,二者各有侧重。

Q3:普通开发者应如何选择模型?

• 通用任务:DeepSeek-V3

• 复杂推理:DeepSeek-R1

• 学术研究:R1-Zero(需具备相应权限)

六、技术启示:开源社区的“破壁宣言”

1. 范式革新:RL 主导的后训练时代

传统模型依赖海量标注数据,而 RL 训练则让模型从“被动模仿”转变为“主动探索”,极大突破了数据瓶颈,让推理能力迈向新高。

2. 工程哲学:简单即美

拒绝复杂设计,DeepSeek-R1 未采用诸如 MCTS 复杂搜索,而是依托清晰的规则奖励与 Scaling Law,在追求性能的同时兼顾工程效率。

3. 未来预言

推理即服务:未来两年,50% 的 AI 应用将内置本地推理引擎,R1 类模型将成为关键的“推理中间件”。

RL主导训练:预计到 2025 年,80% 的顶尖模型将优先采用 RL 策略,监督学习将在辅助工具的地位上出现。

开源定义标准:正如 Linux 定义了服务器操作系统,相信 R1 将成为 AI 时代推理接口的标准之一。

结语:一场重新定义“智能”的旅程

(保存完最后一个DS案例的日志)看到R1设身处地的为我的粗糙的提示词思考时,我突然想起邱锡鹏教授的话:「强推理模型的终点是Agent」。而今天,我们正站在这个转折点上——这不是终结,而是新炼金时代的开始。

技术永远在追问:我们能否做得更优雅?

而R1的回答是:让强化学习重新定义可能性的边界。

从 V3 到 R1,DeepSeek 完成了一条基座赋能 纯RL验证 多阶段优化的完整技术路径。这场演进不仅是算法的胜利,更是开源精神的体现——它证明:最强的推理能力,可以诞生于开放协作的土壤。

正如 DeepSeek 写道:

“AI的终极目标不是取代人类,而是让机器学会思考,人类学会协作。”

参考资料

• Guo D, Yang D, Zhang H, et al. Deepseek-r1: Incentivizing reasoning capability in llms via reinforcement learning[J]. arXiv preprint arXiv:2501.12948, 2025.

• Liu A, Feng B, Xue B, et al. Deepseek-v3 technical report[J]. arXiv preprint arXiv:2412.19437, 2024.

• Yao, S., Zhao, J., Yu, D., Du, N., Shafran, I., Narasimhan, K., & Cao, Y. (2022). React: Synergizing reasoning and acting in language models. arXiv preprint arXiv:2210.03629.

• Muennighoff N, Yang Z, Shi W, et al. s1: Simple test-time scaling[J]. arXiv preprint arXiv:2501.19393, 2025.

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  • 原文链接https://page.om.qq.com/page/O_8tPFwzjWflaX3JWeEYB-Ug0
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