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DeepSeek-OCR:创新光学压缩技术,引领大语言模型新变革

在大语言模型不断攀升的上下文窗口挑战中,DeepSeek开创性地提出了一条独树一帜的技术路径。

智东西于10月20日讯,今日上午,DeepSeek正式开源了其DeepSeek-OCR模型,并首次提出了“上下文光学压缩(Contexts Optical Compression)”概念,通过文本转图像实现信息的高效压缩。

DeepSeek-OCR:创新光学压缩技术,引领大语言模型新变革 DeepSeek-OCR 光学压缩 大语言模型 文本压缩 第1张

该方法的可行性已经得到验证,在10倍压缩比下,DeepSeek-OCR的解码精度可达97%,几乎实现无损压缩;在20倍压缩比下,精度仍保持约60%。

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将等量的文本token转化为视觉token(图像)后,DeepSeek-OCR能用更少的token数表达相近的文本内容,这为解决大语言模型在长文本处理中的高算力开销提供了新的思路。

此外,DeepSeek-OCR还展现出极高的实际应用价值。在OmniDocBench上,它仅使用100个视觉token就超越了GOT-OCR2.0(每页256个token),并且在少于800个视觉tokens的情况下,性能超过了MinerU2.0(平均每页近7000个token)。

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在生产环境中,DeepSeek-OCR可每天在单个A100-40G GPU上生成20万页以上的训练数据,为大规模文档理解和多模态模型训练提供支持。

目前,该模型已在Hugging Face上开源,而介绍DeepSeek-OCR模型技术细节与背后理论的技术报告也已同步公开。DeepSeek-OCR团队表示,此番开源的模型是对一种潜在解决方案的初步探索,即利用视觉模态作为文本信息的高效压缩媒介。

值得一提的是,与DeepSeek过往新模型动辄数十人的作者团队不同,这篇论文的作者仅有3人,分别为Haoran Wei、Yaofeng Sun、Yukun Li。DeepSeek-OCR论文的第一作者Haoran Wei也是GOT-OCR2.0论文的第一作者,GOT-OCR2.0是阶跃星辰去年9月发布的一款OCR模型。

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开源地址:https://huggingface.co/deepseek-ai/DeepSeek-OCR

论文链接:https://github.com/deepseek-ai/DeepSeek-OCR/tree/main

光学压缩实现高压缩比:解码需要多少视觉token?

过去几年,AI模型的上下文能力不断扩展——从4K到128K,再到上百万token,但代价是算力与显存的成倍增加。

然而,文本其实是一种冗余的信息形式。DeepSeek-OCR团队认为:“一张包含文档文本(document text)的图像,可以用比等效数字文本(digital text)少得多的token来表示丰富信息。这表明,通过视觉token进行光学压缩可以实现更高的压缩比。”

目前,业内已在VLM视觉编码器和端到端OCR模型上进行了一定探索。基于此前的研究,DeepSeek-OCR团队发现了一个关键研究问题:对于包含1000个单词的文档,解码至少需要多少视觉token?这一问题对研究“一图胜千言”的原则具有重要意义。

围绕这一问题,DeepSeek打造了一个验证系统——DeepSeek-OCR。该模型通过将文本“光学化”,将原本数千个文字token压缩成几百个视觉token,再由语言模型解码回原文。

DeepSeek-OCR的架构分为两部分。一是DeepEncoder——一个专为高压缩、高分辨率文档处理设计的视觉编码器;二是DeepSeek3B-MoE——一个轻量级混合专家语言解码器。

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DeepEncoder:显著减少视觉token数量

DeepEncoder采用SAM + CLIP的双结构设计,通过局部窗口注意力结合全局注意力实现高保真视觉理解,并用一个双层的16×卷积压缩模块显著减少视觉token数量。

例如,当输入1瞜緘綯的文档图片时,传统视觉模型会生成4瞜緘綯的token,而DeepEncoder能将其压缩至仅鼤緘綯的token,使激活内存数量更可控。

此外,它支持多种“分辨率模式”。从轻量的Tiny(64 token)到高保真的Gundam(795 token),模型可根据任务复杂度自动选择压缩等级。

论文展示了不同分辨率的压缩效果。在Tiny模式下,图片中的文字略显模糊但基本能看清;而在高保真的Gundam模式下,图中文字的阅读体验与原文无显著差异。

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DeepSeek3B-MoE:激活参数仅5.7B

在解码端,DeepSeek采用自研的DeepSeek3B-MoE架构,推理时仅激活6个专家模块,总激活参数量约5.7亿。

这种“按需激活”的机制使模型既具备强表达能力,又能保持低延迟和高能效,非常适合文档OCR、图文生成等场景。

数据引擎:从文档到图表、化学式、几何图

DeepSeek还构建了一个庞大的数据集,包含四大数据类型:

(1) OCR 1.〇数据:包含3垜緘綯页多语言文档与自然场景文字等;

(2) OCR 2.〇数据:涵盖图表、化学公式、几何图形解析等;

(3) 通用视觉数据:为模型注入基础图像理解能力;

(4) 纯文本数据:维持语言流畅度与上下文建模。

高效信息表示或成大模型潜在优化方向

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