好的,根据你提供的信息,我将以一名资深新闻记者和编辑的身份,撰写一篇关于DeepSeek-R1之后推理模型发展的新闻报道。
DeepSeek-R1 引领推理模型新纪元,AI“思考”能力迎来爆发式增长
北京,2025年4月1日 – DeepSeek-R1的问世,如同在人工智能领域投下了一颗重磅炸弹,不仅标志着大语言模型(LLM)进入了一个新的发展阶段,更引发了关于推理模型研究的热潮。近日,一系列创新策略的涌现,预示着LLM的“思考”能力正在迎来爆发式增长,有望在2025年成为最热门的话题之一。
过去几周,研究人员在改进推理能力方面取得了显著进展。例如,扩展简单测试-时间规模化(S1)方法,通过更灵活的计算资源分配,让模型在推理过程中“思考更长时间”。关联思维链(Chain of Associated thoughts)则试图模拟人类的联想思维,帮助模型建立更全面的知识网络。此外,Inner Transformer等方法的出现,也为提升模型内部推理效率提供了新的思路。
来自腾讯实验室的研究人员另辟蹊径,探索了“Thoughts Are All Over the Place”的理念,通过衡量不正确答案中的token效率,鼓励模型对每条推理路径进行更深入的探索,避免“浅尝辄止”。美国马里兰大学和橡树岭国家实验室等机构则联合提出了Recurrent Block,通过重复调用同一个循环体,使模型在推理阶段能够迭代任意多次,从而处理更加复杂的逻辑问题。Zoom视频通讯公司的研究团队提出的Chain of Draft(CoD),则基于更接近人类推理的提示策略,提出了草稿图的概念,旨在优先考虑效率和推理的平衡。
然而,尽管这些研究在细分领域取得了突破,但目前大语言模型推理技术研究仍存在路径分散、成果碎片化的问题。如何将这些零散的成果进行系统性总结,成为破解推理模型发展瓶颈的关键。
前统计学教授、现AI/ML研究员Sebastian Raschka近期发表了一篇题为《The State of LLM Reasoning Models》的综述文章,对推理LLM的最新研究进展进行了探讨和总结,特别关注了自DeepSeek R1发布以来出现的推理时间计算扩展。Raschka在文章中梳理了R1时代14篇重要论文,为研究人员提供了一个宝贵的参考框架。
推理模型:模拟人类思维,提升决策透明度
与只能简单回答问题的LLM不同,推理模型通过生成中间步骤或显式“思维”过程来解决多步骤问题。这种模型的突破在于模拟人类思维过程,主要呈现三大特征:
- 过程透明化: 通过思维链(CoT)等技术,将问题拆解为可解释的推理步骤,使模型决策路径可视化。
- 计算动态化: 采用测试时间扩展(Test-Time Scaling)等策略,在推理阶段动态分配更多计算资源处理复杂子问题。
- 训练强化: 结合强化学习(如RLHF)、对抗训练等方法,利用高难度推理任务数据集(如MATH、CodeContests)进行微调,提升符号推理与逻辑连贯性。
正如与Deepseek的交流所揭示的,推理模型明确展示其思维过程,这在需要高度信任的应用场景中尤为重要,例如医疗诊断或金融投资。
提升推理能力:训练与推理双管齐下
Raschka在文章中指出,提高大模型推理能力通常有两种核心策略:
- 增加训练计算: 通过扩展训练数据量、强化学习或针对特定任务的微调来增强模型能力。
- 增加推理计算: 也称为推理时间扩展或测试时间扩展,即在模型生成输出时分配更多计算资源,允许模型“思考更长时间”或执行更复杂的推理步骤。
虽然这两种策略可以独立使用,但实际应用中,LLM的推理能力优化通常需要结合两者。通过大量训练计算来提升模型的基础能力,同时通过增加推理计算来进一步增强其在复杂任务中的表现。这种联合策略的使用能够显著提升LLM在数学推导、代码生成等,促进了LLM在多步推理的任务中的准确性和可靠性。
推理时间计算扩展:效率与性能的博弈
Raschka的综述深入探讨了增强模型推理能力的主要方法,包括推理时间计算扩展、纯强化学习、强化学习和监督微调,以及监督微调和模型提炼。他特别强调,无论采用何种方法,模型通常都会生成较长的响应内容,其中涵盖了推理的中间步骤以及详细解释。然而,推理成本与响应长度呈正相关,这意味着上述训练方法本质上与推理时间扩展密切相关。
针对这一问题,Raschka的综述聚焦于推理时间扩展的研究,着重探讨了那些明确调节生成token的技术,包括通过额外的采样策略、自我校正机制等方法。这些技术通过不同的优化方式,直接作用于推理时间扩展这一关键维度,从而显著提升计算效率。
Raschka在综述中还涵盖了测试时扩展、训练时扩展、推理时扩展以及推理计算时间扩展等多个方面的内容。他指出,最简单直接的推理时间扩展方法即通过增加推理过程中的计算资源来改善LLM的推理。这背后的原理与人类的思考过程类似:当给予人类更多思考时间时,他们会给出更好的反应,同理,LLM可以通过鼓励在生成过程中进行更多“思考”的技术来改进。
提示词工程也是一种重要方法,例如思维链(CoT)提示,其中“逐步思考”等短语指导模型生成中间推理步骤。这提高了复杂问题的准确性,但对于简单的事实查询而言是不必要的。并且,由于CoT提示会促使模型生成更长的响应,因此可能会增加计算成本。
未来展望:推理模型走向何方?
DeepSeek-R1的出现,以及随后涌现的各种推理模型优化策略,预示着LLM正在朝着更智能、更高效的方向发展。然而,如何将这些分散的研究成果整合起来,构建一个统一的理论框架,仍然是摆在研究人员面前的一项重要挑战。
随着计算能力的不断提升和算法的不断创新,我们有理由相信,未来的推理模型将能够更好地模拟人类的思维过程,并在各个领域发挥更大的作用。
参考文献:
- Raschka, S. (2024). The State of LLM Reasoning Models. Retrieved from https://magazine.sebastianraschka.com/p/state-of-llm-reasoning-and-inference-scaling
(完)
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