Podcast Interview · Reinforcement Learning · Reasoning Models

#89 潘家怡:DeepSeek-R1、Kimi K1.5 与 o1 的“推理模型”到底怎样训练出来?

这是一场近三小时的论文共读。张小珺请加州大学伯克利分校人工智能实验室博士生潘家怡,先解释 OpenAI o1 为什么把“多花一点推理时间”变成能力增量,再逐段对读 DeepSeek-R1/R1-Zero 与 Kimi K1.5。读者不需要先懂强化学习:本文先把节目讲了什么、为什么这样安排、模型怎样被训练出来完整重建,再进入算法、证据和我的判断。

完整覆盖 2:49:35 · 21 个章节 · 潘家怡/张小珺逐句阅读 · 论文自报、嘉宾估算与本文分析分层

原文讲解:节目怎样从 o1 读到 R1,再读到 K1.5

下面先沿着节目自身的顺序讲清楚:主持人为什么提出这个问题,潘家怡如何从背景讲到算法,哪些例子让听众理解“推理涌现”,最后又为什么回到数据、成本和复现。此处先不替嘉宾下结论。

时间节目段落这一段解决的疑问
00:00–16:06春节前后的技术转折与复现R1-Zero、R1、K1.5 和 o1 到底在解决什么问题?
16:06–33:03先读 OpenAI o1预训练、后训练和测试时计算分别把算力花在哪里?
33:03–48:13DeepSeek-R1 / R1-Zero为什么一个模型可以不做传统 SFT 就接 RL?R1 又为什么要加冷启动?
48:13–1:06:43GRPO、奖励与实验图为什么去掉 value function?奖励函数如何告诉模型对错?
1:06:43–1:28:51Aha Moment、意识与冷启动自我纠错是涌现还是人教的?R1-Zero 和 R1 的取舍是什么?
1:28:51–1:49:05蒸馏、PRM、MCTS 与成本强模型怎样教小模型?哪些看似漂亮的方法反而难以规模化?
1:49:05–2:20:07Kimi K1.5 的工程细节长度惩罚、课程学习、思维链奖励模型和长转短怎样配合?
2:20:07–2:49:35数据、复现与未来RL 需要什么数据?模型会不会脱离人类监督?

这期的起点不是“DeepSeek 又发布了一个更强模型”,而是主持人想把一个新闻事件还原成可学习的技术过程。她先把春节期间的公众兴奋放到一边,邀请潘家怡介绍自己的研究背景:他做语言模型的强化学习后训练,目标包括让模型写复杂代码、控制电脑和完成通用任务。DeepSeek-R1 发布后,他和合作者在一个晚上写出 TinyZero,用小模型跑通了 24 点类任务的复现。这个开场很重要,因为它把听众从“神秘大厂的成品”带到了“研究者怎样拆问题、找环境、写验证器”的现场。

一、先回答“为什么现在需要推理模型”

潘家怡先从 GPT-3、GPT-4 和当时尚未发布的 GPT-5 讲起。节目里的时间感是:预训练模型越来越大、训练越来越贵、迭代却越来越慢;即使基础模型的世界知识继续扩大,用户实际感受到的进步,很大一部分来自后训练——模型更会遵循指令、更懂工具,也更符合人类偏好。这里他把预训练理解成建立一个很大的知识与模式库,把强化学习理解成教这个库在某个任务上怎样行动。

随后他解释 o1 的关键:模型不仅可以在训练阶段获得更多能力,还可以在回答一个具体问题时多花推理时间。传统聊天模型往往很快给出第一个答案;推理模型则会先把问题拆成子问题,尝试方案,发现矛盾后回退,再给最终答案。节目把这类过程类比为人的“慢思考”,但潘家怡强调的技术含义不是模型突然获得了一个人脑,而是模型学会使用更多 token 和计算,把一次性生成改成带有中间状态的搜索。

二、从 o1 的公开谜题进入 DeepSeek-R1

节目接着读 OpenAI 的 Learning to reason with LLMs。潘家怡把它概括为一个谜题:OpenAI 告诉行业,强化学习能让模型学会推理,却没有把训练细节完全公开;R1 的意义在于把这条路线拆开,让研究者看到基础模型、可验证任务、奖励和推理时扩展如何拼在一起。

他用“不要教模型具体怎么做,而是告诉它什么结果更好”的说法解释 incentivize。监督微调会给模型示范一条答案路径;强化学习则给模型一个问题,让它尝试许多次,再根据结果告诉它哪些策略值得增加概率。这个差异在问题简单时不明显,在需要搜索、回溯、自我检查的复杂任务上才显现:人类很难把每一个未来步骤预先写出来,因此只能给目标和反馈,让模型自己探索。

三、R1-Zero:先把模型放进可验证环境里

R1-Zero 的设定在节目中被反复强调:从 DeepSeek-V3 Base 出发,不先进行传统的监督微调,直接使用 GRPO 在数学、代码等可验证任务上做大规模强化学习。奖励主要来自规则:答案是否正确、代码是否通过测试、输出格式是否满足要求。模型一开始并不知道“好的思维链应该长什么样”,但只要某些尝试更容易得到正确结果,训练就会提高这些行为的概率。

节目把结果讲成一条逐渐变长的曲线。随着 RL 继续,模型输出从较短的回答变成长的思维链,并开始出现重新检查、改正错误、尝试不同路径和搜索等行为。主持人把论文里的 Aha Moment 视为高潮:模型在某一步意识到自己可能算错了,停下来重算,最后得到正确答案。潘家怡的解释是,这些模式没有被研究者逐条写入,而是由结果奖励诱导出来的,因此让人看到强化学习可能产生超出示范数据的策略。

但 R1-Zero 也有明显缺点:输出难读,语言可能中英混杂,用户体验和可控性都不好。于是节目转向 R1:先用少量、人工整理的高质量长思维链做冷启动,再在数学和代码上做 RL;得到推理专家后,再从它和通用模型生成数据,用拒绝采样与 SFT 把推理能力、写作、翻译、聊天等能力合到一个模型,最后再做一轮覆盖更广任务的强化学习。R1 不是“纯 RL 的商业版”,而是把 Zero 的科学性与冷启动、蒸馏、对齐工程组合起来。

四、GRPO:为什么少一个 value model 反而更简单

为了让听众理解算法,潘家怡先讲 PPO。PPO 通常要训练一个策略模型,负责生成行动;还要训练一个 value model,估计每一步对最终回报的贡献。这个安排在很多强化学习任务里有用,因为奖励常常只在最后出现,value model 可以把最终结果分摊到中间步骤。

问题是语言模型的长思维链里,中间的一步不一定能单独判定好坏。用节目里的简化例子:模型先说“1+1=3”,随后又发现不对并改成“1+1=2”。如果只看最终答案,整个序列是成功的;如果逐 token 训练价值函数,又很难说中间那个“3”是应该惩罚的错误,还是一次最终促成纠错的探索。序列越长、奖励越稀疏、模型越会自我修正,精确的 value estimation 就越困难,也越可能被模型钻漏洞。

GRPO 的处理是放弃独立的 value function,给同一个问题采样一组回答,比较这一组回答相对好坏,再把相对优势用于更新策略,同时限制新策略不要偏离旧策略太远。R1 中还把准确率奖励和格式奖励分开:前者判断答案、程序或证明是否正确,后者要求模型把思考和最终回答放在可解析的结构中。这样做的核心不是“每个 token 都同样重要”,而是承认在当前任务上,可靠的最终验证信号比一个不可靠的过程评分更有价值。

同一问题
采样一组回答
规则验证
正确/错误
组内比较
相对优势
更新策略
学好避坏
约束偏移
别离旧策略太远
重复 rollout
继续探索

五、PRM 和 MCTS:为什么“更精细”不等于“更可规模化”

节目随后讲了 DeepSeek 和 Kimi 都讨论过的两类替代方案。过程奖励模型(PRM)想给每一步打分,告诉模型哪一步是对的、哪一步是错的;蒙特卡罗树搜索(MCTS)则把生成过程拆成树,在多个分支上搜索并用价值函数剪枝。它们在围棋等规则清楚的环境里很漂亮,但语言推理的“下一步”并不总能被自然定义:一句公式、一行代码、一次修正,哪个才是一个步骤?如果奖励模型不够准确,模型还可能学会迎合评分器,而不是解决问题。

因此这期节目给出的答案很克制:在数学、代码等有明确答案的任务上,直接用规则验证已经足够强,就没有必要为了形式上的精细而引入复杂奖励模型。PRM 仍可能适合从多条候选中重排答案,但在大规模 RL 主循环里,简单、稳定、能扩展的 outcome reward 更重要。

六、从“涌现”到“意识”:主持人的追问与嘉宾的保留

主持人问,模型会自我纠错、搜索和反思,是不是已经产生了意识,甚至已经超过人类。潘家怡没有给出科学证明。他说意识取决于定义:如果只看输入输出,有人会认为模型表现得像有意识;如果把意识理解为某种主观体验,则单凭行为无法判定。节目真正能支持的结论,是模型在若干任务上的行为复杂度出现了令人意外的提升,不是“意识已经被证明”。

R1-Zero 与 AlphaGo Zero 的类比也在这一段出现。Zero 表示尽量少依赖人类示范,而不是完全没有人类知识:模型仍然从人类文本中预训练,只是没有先给它一套长思维链示范。R1 则依赖少量冷启动数据,换来更好的可控性和通用性。潘家怡的判断是,Zero 更有科学上的美感,R1 更适合真实部署。

七、蒸馏:大模型先探索,小模型再学习

DeepSeek 把 R1 生成的高质量推理数据蒸馏到 1.5B、3B、7B、14B、32B、70B 等模型。节目用“笨学生”作比喻:大模型的搜索空间更强,更容易发现复杂而有效的推理策略;小模型直接从零做 RL,可能探索不到这些策略,先让它看见老师的轨迹,再用 RL 选择哪些行为适合自己,往往更有效。

潘家怡还提醒,蒸馏不是把智能无损复制。学生可能只模仿老师的表面表达,无法真正吸收背后的逻辑,出现奇怪的泛化和幻觉。因此蒸馏后继续做强化学习,有机会把“照抄”变成更适合学生能力的策略。TinyZero 的意义也在这里:它把复杂的大模型路线压缩到一个 3B 模型和 24 点类任务,帮助研究者理解“任务难度、模型能力和 RL 阈值”之间的关系。

八、Kimi K1.5:同一方向上更完整的工程账本

节目把 Kimi K1.5 介绍成一篇与 R1 异曲同工、但工程细节更丰富的报告。它同样采用冷启动与 RL 的组合,冷启动数据显式展示规划、自我验证、反思和探索这些行为模板;随后让模型在与自身能力匹配的题目上持续学习。Kimi 还提出在线策略镜像下降的变种,思路与 GRPO 相近:学习相对好的回答,同时限制策略偏移。

Kimi 的一个明确取舍是长度。R1-Zero 会在 RL 中自发把思维链变长;K1.5 除了追求正确,也加入 length penalty,希望正确答案尽量短,并用 long-to-short 方法把长思维链里的能力迁移到较短输出。节目还解释了课程学习:题目太简单没有增量,太难又只有噪声,所以应该让题目难度跟着模型能力移动。

在奖励与基础设施上,潘家怡介绍 Kimi 对过程奖励模型、思维链奖励模型、代码测试、视觉数据和 partial rollout 的探索。思维链奖励模型让评价器先比较参考答案与模型答案,再通过自己的推理判断对错;partial rollout 则把超长回答截断到下一轮继续,避免整个 batch 被最慢样本拖住。K1.5 由此呈现出另一面:算法可以很简单,但训练系统、数据构造、异步调度、长度控制和评估吞吐都需要工程化。

九、最后回到数据:减少的是示范,不是数据本身

节目的后半段反复回到一个误解:DeepSeek-R1-Zero 减少了人工思维链示范,并不等于 RL 不需要数据。它仍需要足够好的基础模型、数学和代码任务、标准答案、测试用例、奖励规则,以及后续用于通用化和对齐的样本。潘家怡认为,未来标注会从“把答案写出来”转向“提出足够难、专业且可评价的问题,并给出可靠的答案与标准”。

主持人把数据标注员称为 AI 教练。潘家怡赞同这个比喻,但也说真正脱离人的监督仍是未来研究目标:自博弈、弱监督、自监督和让模型自己寻找课程都有可能成为方向。至于成本,他用 10 万至 100 万美元估算 R1 的 RL 部分、用约 600 万美元描述预训练成本;这些是根据步数、回答数量、token 价格做的节目内粗算,不是 DeepSeek 的官方账单。节目最后把未来问题落到软件工程、Agent、多轮工具调用和更复杂的任务上:竞赛题容易验证,真实代码库中的 Issue、PR、测试和迭代才是更难的下一关。

原文讲解到这里。下面才进入结构化抽象、证据审计和独立判断。

核心判断:真正的突破不是“不要 SFT”,而是把可验证反馈变成推理能力

把这一期概括成“DeepSeek 不需要监督微调”会误导读者。更准确的说法是:R1-Zero 展示了在强基础模型上,针对数学、代码等可验证任务,纯结果奖励的强化学习可以诱导出更复杂的推理行为;R1 再用冷启动、蒸馏和通用对齐把这种行为变成更可部署的产品模型。

推理能力增量 ≈ 基础模型先验 × 可验证任务 × 探索/更新算法 × 推理时预算
对象它真正展示什么不能顺手推出什么
OpenAI o1RL 与训练时/测试时计算可以共同提升复杂推理。不能从公开产品页反推出内部搜索树、成本或具体算法。
DeepSeek-R1-Zero无人工长思维链冷启动时,规则奖励也能诱导反思、验证和策略变化。不等于无需人类数据、不等于通用 AGI、不等于意识。
DeepSeek-R1冷启动、推理专家、通用数据和最终 RL 可以把科学发现变成可用模型。不等于所有开放任务都可以用 outcome reward 解决。
Kimi K1.5用更完整的长度、课程、视觉、奖励与 rollout 工程把 RL 路线扩展出来。与 R1 的 benchmark 不是同一实验条件,不能只看榜单横比。
一句话RL 并没有消灭数据,而是改变了数据的形态:从“人类示范每一步怎么答”,转向“定义任务、答案、验证器和边界,让模型探索哪条路径更有效”。

证据审计:论文支持到哪里,节目推断到哪里

DeepSeek-R1 论文摘要明确声称,纯 RL 可以在不依赖人工标注推理轨迹的情况下诱导自我反思、验证和动态策略适应,并把大模型的推理模式蒸馏给小模型;Kimi K1.5 摘要则把长上下文、政策优化、长转短和基础设施放在一起,并强调其框架不依赖 MCTS、value function 和 PRM。OpenAI 的 o1 页面公开了 RL、训练时计算和测试时计算的关系。三份一手材料共同支持“推理训练成为新的 scaling 轴”,但不支持把节目中的所有数字和内部猜测都当作已验证事实。

一手材料

论文摘要、官方模型/博客和 TinyZero 代码可以确认方法的公开边界、版本和作者自报结果。

嘉宾解释

GRPO 的直觉、PRM/MCTS 的失败原因、模型能力阈值和复现经验,适合帮助读者理解机制,但不等于独立实验。

节目估算

RL 成本、标注单价、内部模型规模、训练卡数和“OpenAI 会被迫开源”等均应保留为口述或推测。

四个必须保留的边界

独立分析:推理模型的护城河会从“示范数据”迁移到“任务与验证器”

1. 训练配方的最小闭环

读完 R1、K1.5 和 TinyZero 后,可以把一个可复现的最小系统写成五件事:能力足够的 base model、能生成难题的任务分布、能可靠判定结果的 verifier、能稳定执行 rollout 的 RL 系统,以及能衡量迁移而不是只衡量训练集的评估集。缺一个,漂亮的算法也可能只得到长输出、奖励投机或 benchmark 过拟合。

Base model
Task distribution
Verifier
RL / rollout
Transfer eval
New curriculum

2. 为什么“任务难度匹配”是关键

TinyZero 的经验和 Kimi 的课程学习指向同一件事:模型太弱时,探索空间里没有可学的成功轨迹;模型太强或题目太简单时,奖励没有区分度。RL 的有效区间不是由参数规模单独决定,而是由模型能力、题目难度、验证器精度和每轮探索预算共同决定。未来如果只报告“用了多少 GPU”,而不报告任务难度分布、可解率和有效轨迹比例,读者无法复现 scaling curve。

3. “减少人类示范”并不等于“减少人类设计”

人类从逐步写答案,转移到了更上游的工作:选择什么任务值得学、哪些答案算成功、哪些失败不能接受、怎样防止奖励漏洞、何时停止探索,以及模型能否迁移到新环境。对 Agent 来说,这些工作还会扩展到构造环境、权限和回滚。人类监督的数量可能下降,但监督的杠杆率和责任重量会上升。

4. 后续如何证伪或修正

因此,这期最值得带走的不是一句“算法很优美”,而是一个研究顺序:先找可验证的任务,再设计反馈,再让模型探索;等闭环稳定后,才讨论如何把能力迁移到更开放、更昂贵、更需要责任的现实工作。

证据边界与资料索引

正文以 #89 的完整节目材料为主,节目中关于模型行为、OpenAI 内部讨论、标注价格、训练卡数、成本和未来路线的说法均按嘉宾口述或节目推测处理。公开转录存在口语识别错误,尤其是模型名、论文名和数字;需要引用原话时应回到音频。

证据顺序:节目原始材料 → 论文/官方仓库/官方博客 → 本文分析。本文不把论文自报 benchmark、嘉宾估算或模型的自我描述直接等同于通用智能。

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