DeepSeek多模态之视觉语言模型 - DeepSeek-VL(附录训练概览)

DeepSeek-VL系列是深度求索开源的多模态大模型,有1.3B和7B两种规模,共4个版本。它们结合了视觉和语言处理能力,能处理高分辨率图像中的小物体,并且在预训练和微调阶段使用了多个数据集。训练分为三个阶段:视觉-语言适配器训练、联合预训练和监督微调。

DeepSeek-VL2也是开源模型。VL2是后续版本,支持动态分辨率到1152x1152,采用MoE架构,增加了训练数据,具备梗图理解和科研图表解析能力,特别是Plot2Code功能可以生成Python代码。

一、DeepSeek-VL 的架构基础

DeepSeek-VL 基于深度学习架构构建,其核心是跨模态特征提取与融合模块。这一模块通过卷积神经网络(CNN)对图像进行处理,捕捉图像中的纹理、颜色、形状等关键特征。同时,利用(Transformer)模型对文本进行编码,将文本的语义信息转化为数值向量表示。两种模态的特征向量在融合层中进行拼接、加权求和等操作,实现多模态信息的整合,为后续的检索任务奠定基础。

二、技术创新点

  1. 自监督预训练 :DeepSeek-VL 采用自监督预训练策略,通过大规模无标注的多模态数据进行预训练,学习图像和文本之间的内在关联和语义对齐关系。这种方式不仅降低了对标注数据的依赖,还使模型能够学习到更通用的多模态特征表示,提高模型的泛化能力。例如,在预训练过程中,模型可以通过预测图像中被遮挡的部分或文本中被掩盖的单词,来学习图像和文本之间的语义关联。

  2. 动态权重调整 :在跨模态特征融合过程中,DeepSeek-VL 引入了动态权重调整机制。该机制能够根据不同的查询任务和数据样本,自动调整图像和文本特征在融合过程中的权重。例如,当用户输入一张图片并询问图片中某个物体的名称时,模型会动态增加图像特征的权重,以更精准地定位和识别物体;而当用户输入一段文字描述并希望找到相关的图片时,模型则会相应地提高文本特征的权重,从而更好地匹配文本语义和图像内容。

三、应用场景

  1. 智能问答系统 :DeepSeek-VL 可以嵌入到智能问答系统中,使系统能够理解用户输入的文本问题,并结合相关的图像信息进行更准确的回答。例如,用户上传一张电子产品的图片并询问其型号和性能,DeepSeek-VL 能够通过对图片和文本知识库的联合检索,快速准确地为用户提供该电子产品的详细信息。

  2. 图像描述生成与检索 :对于图像数据库中的图片,DeepSeek-VL 可以生成准确的文本描述,并根据用户输入的文本查询快速检索出相关的图片。这一功能在图像管理系统、社交媒体平台等场景中具有重要应用价值,能够帮助用户更高效地管理和查找图像资源。

  3. 跨模态信息检索 :在多模态数据丰富的场景中,如电子病历系统(包含患者的文本病历和医学影像)、教育资源平台(包含教学文本和教学图片等),DeepSeek-VL 能够实现跨模态的信息检索,打破文本和图像之间的信息壁垒,为用户提供更全面、精准的信息检索服务。

  4. 金融场景:可用于银行部署。

附录、训练概览图

### 如何对 DeepSeek-VL2 模型进行微调 对于 DeepSeek-VL2 的微调,可以采用 LoRA (Low-Rank Adaptation) 技术来实现参数高效的迁移学习。这种方法允许只训练少量新增加的参数而不是整个网络中的所有权重,从而显著减少计算资源需求并加快收敛速度[^1]。 具体来说,在准备阶段需先加载预训练好的 DeepSeek-7B-chat 模型以及相应的分词器工具;接着定义好用于保存调整后的模型文件路径和其他必要的超参数设置。之后通过引入 `PeftModelForCausalLM` 类来自定义构建支持LoRA机制的目标架构实例,并指定要应用低秩分解的具体层位置及其对应的矩阵秩大小等配置项。 当一切就绪后,则可利用 Hugging Face 提供的数据集接口快速获取适配当前任务类型的样本集合,并将其划分为训练集与验证集两部分以便后续评估模型性能变化情况。最后一步就是编写实际执行优化过程的核心逻辑——即循环迭代读取批次数据送入 GPU 进行前向传播运算求解损失函数值,再反向传递误差更新各层间连接权值直至满足终止条件为止。 下面给出一段 Python 实现代码作为参考: ```python from transformers import AutoTokenizer, AutoModelForCausalLM, PeftConfig, get_scheduler import torch from datasets import load_dataset from peft import PeftModelForCausalLM model_name_or_path = "deepseek-ai/DeepSeek-7B-chat" tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(model_name_or_path) config = PeftConfig.from_pretrained(model_name_or_path) model = AutoModelForCausalLM.from_pretrained( model_name_or_path, ).eval() peft_model_id = "./output_dir" # 自定义输出目录名 lora_config = { 'r': 8, # 秩数 r=8 表示每组特征映射到新的子空间维度为8维 'target_modules': ["q", "v"] # 应用LoRA的位置,默认是查询和键投影变换模块 } model = PeftModelForCausalLM(model, lora_config=lora_config) dataset = load_dataset('your_customized_dataset') # 替换成自己的数据源名称 train_dataloader = ... # 构建 DataLoader 对象完成批处理操作 optimizer = torch.optim.AdamW(params=model.parameters(), lr=5e-5) lr_scheduler = get_scheduler(name="linear", optimizer=optimizer, num_warmup_steps=0, num_training_steps=len(train_dataloader)) device = torch.device("cuda") if torch.cuda.is_available() else torch.device("cpu") model.to(device) for epoch in range(num_epochs): # 设定总的轮次数量 for batch_idx, inputs in enumerate(train_dataloader): outputs = model(**inputs) loss = outputs.loss optimizer.zero_grad() loss.backward() optimizer.step() lr_scheduler.step() torch.save({ 'epoch': epoch + 1, 'state_dict': model.state_dict(), }, f"{peft_model_id}/checkpoint.pth.tar") ```
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