En el mundo actual, la Inteligencia Artificial (IA) está avanzando a pasos agigantados. Una de las áreas más fascinantes dentro de la IA son los Modelos de Lenguaje Extensos (LLMs). Estos modelos son programas informáticos capaces de entender y generar texto de manera sorprendentemente similar a los humanos. Piensa en ellos como cerebros digitales que pueden leer, escribir y conversar.

Recientemente, ha surgido un modelo llamado DeepSeek. Desarrollado por DeepSeek-AI, DeepSeek no es solo otro modelo de lenguaje; es un modelo diseñado específicamente para razonar. Pero, ¿qué significa esto realmente? Y, ¿cómo se enseña a una IA a razonar? Vamos a explorarlo juntos.

¿Qué es DeepSeek y por qué es especial?

Imagina que quieres que una IA no solo te responda preguntas, sino que también pueda resolver problemas complejos, como si fuera un detective o un científico. Para lograr esto, DeepSeek se ha creado con un objetivo claro: incentivar la capacidad de razonamiento en los modelos de lenguaje. Esto significa que DeepSeek no solo busca entender el lenguaje, sino también pensar de manera lógica para llegar a conclusiones y soluciones.

DeepSeek se presenta en dos versiones principales en este documento: DeepSeek-R1-Zero y DeepSeek-R1. Ambos son modelos de primera generación enfocados en el razonamiento, pero con enfoques de entrenamiento ligeramente diferentes.

DeepSeek-R1-Zero: Aprendiendo a Razonar desde Cero con Refuerzo

DeepSeek-R1-Zero es particularmente interesante porque fue entrenado utilizando una técnica llamada aprendizaje por refuerzo (RL) a gran escala, sin usar datos de "aprendizaje supervisado" como paso inicial. Esto es como enseñarle a alguien a andar en bicicleta dejándolo que lo intente y aprenda de sus caídas, en lugar de darle instrucciones detalladas desde el principio.

El aprendizaje por refuerzo es una forma de entrenamiento en la que la IA aprende a tomar decisiones para maximizar una "recompensa". En el caso de DeepSeek-R1-Zero, se le recompensa cuando razona correctamente y llega a la respuesta correcta. A través de este proceso, DeepSeek-R1-Zero desarrolla comportamientos de razonamiento de manera natural, algunos de ellos realmente sorprendentes.

Durante su entrenamiento, DeepSeek-R1-Zero mostró la capacidad de realizar auto-verificación y reflexión, e incluso generar cadenas de pensamiento largas (CoT) para resolver problemas complejos. Imagínate a la IA pensando en voz alta, paso a paso, hasta llegar a la solución. Un momento particularmente fascinante fue cuando el modelo pareció tener un "momento aha", donde aprendió a reevaluar su enfoque inicial para resolver un problema, ¡casi como si estuviera repensando su estrategia!

Sin embargo, DeepSeek-R1-Zero no es perfecto. Tenía problemas como poca legibilidad en sus respuestas y a veces mezclaba idiomas. Para solucionar estos problemas y mejorar aún más el razonamiento, se creó DeepSeek-R1.

DeepSeek-R1: Refinando el Razonamiento con un "Empujón" Inicial

DeepSeek-R1 se construyó tomando lo aprendido con DeepSeek-R1-Zero y añadiendo algunas mejoras. La principal diferencia es que DeepSeek-R1 sí utiliza datos iniciales de "arranque en frío" antes de aplicar el aprendizaje por refuerzo. Piensa en esto como darle a la IA algunas "pistas" o ejemplos de cómo razonar bien antes de dejarla aprender por sí misma.

Este "arranque en frío" se logra mediante "datos de inicio en frío", que consisten en miles de ejemplos de cadenas de pensamiento largas (CoT). Estos ejemplos se recopilan de diversas maneras, incluyendo pedir a modelos avanzados que generen respuestas detalladas con razonamiento y verificación, y luego refinando estas respuestas con ayuda humana.

Este enfoque de "arranque en frío" tiene varias ventajas10.

Legibilidad: Las respuestas de DeepSeek-R1 son más fáciles de leer y entender, con un formato más claro y menos mezcla de idiomas.
Potencial: Al darle a la IA un patrón inicial de razonamiento, se observa un mejor rendimiento en comparación con DeepSeek-R1-Zero.

Después de este "arranque en frío", DeepSeek-R1 también pasa por un proceso de aprendizaje por refuerzo orientado al razonamiento. Durante este proceso, se le da una "recompensa de consistencia lingüística" para evitar la mezcla de idiomas en sus cadenas de pensamiento. Finalmente, DeepSeek-R1 pasa por etapas adicionales de "muestreo de rechazo y ajuste supervisado" (SFT) y aprendizaje por refuerzo para todos los escenarios para mejorar aún más sus capacidades y alinearse con las preferencias humanas,.

Destilación: Razonamiento Poderoso en Modelos Pequeños

Una innovación adicional de DeepSeek es la destilación. Imagínate que tienes un experto en razonamiento (DeepSeek-R1) y quieres enseñar a un estudiante más joven y pequeño a razonar igual de bien. La destilación es un proceso similar: se utiliza el conocimiento de un modelo grande y poderoso (como DeepSeek-R1) para entrenar a modelos más pequeños y eficientes.

DeepSeek-AI demostró que al destilar los patrones de razonamiento de DeepSeek-R1 en modelos más pequeños, se pueden obtener modelos con un rendimiento sorprendentemente bueno en tareas de razonamiento, incluso superando a modelos más grandes entrenados solo con aprendizaje por refuerzo. Esto es muy útil porque permite tener IA con capacidades de razonamiento avanzadas en dispositivos con menos recursos computacionales.

Resultados y Evaluación: ¿Qué tan bien razona DeepSeek?

DeepSeek-R1 ha sido evaluado en una variedad de pruebas de razonamiento, incluyendo matemáticas, código y conocimiento general. Los resultados son impresionantes:

En tareas de razonamiento, DeepSeek-R1 alcanza un rendimiento comparable al modelo OpenAI-o1-1217, que es uno de los modelos más avanzados disponibles. En algunas pruebas, como MATH-500, incluso lo supera.
En tareas de código, DeepSeek-R1 demuestra un nivel experto en competiciones de código, superando al 96.3% de los participantes humanos en Codeforces.
En tareas de conocimiento, DeepSeek-R1 también obtiene resultados sobresalientes en pruebas como MMLU, MMLU-Pro y GPQA Diamond, superando significativamente a versiones anteriores y compitiendo con modelos de última generación.

Los modelos destilados de DeepSeek también muestran un rendimiento notable. Por ejemplo, DeepSeek-R1-Distill-Qwen-7B, un modelo pequeño de 7 mil millones de parámetros, supera a modelos más grandes como QwQ-32B-Preview en varias pruebas de razonamiento.

Conclusión: El Futuro del Razonamiento en la IA

DeepSeek representa un avance significativo en el campo de la Inteligencia Artificial, demostrando que es posible enseñar a las IA a razonar de manera efectiva, incluso desde cero utilizando el aprendizaje por refuerzo, y que estas capacidades de razonamiento pueden ser transferidas a modelos más pequeños y eficientes mediante la destilación.

Aunque DeepSeek todavía tiene limitaciones, como la necesidad de mejorar en tareas complejas como el "function calling" y la sensibilidad a las instrucciones, su desarrollo marca un camino prometedor hacia IA más inteligentes, autónomas y capaces de resolver problemas complejos en una variedad de campos. El enfoque de DeepSeek en el razonamiento abre nuevas posibilidades para el futuro de la IA, donde las máquinas no solo entienden el lenguaje, sino que también pueden pensar y razonar como nosotros.

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Sources:

DeepSeek-R1- Incentivizing Reasoning Capability in LLMs via Reinforcement Learning.pdf

DeepSeek: Inteligencia Artificial que Aprende a Razonar por sí Misma Explicado por BrainBox