本节我们简要介绍如何基于 transformers、peft 等框架,对 ChatGLM3-6B-chat 模型进行 Lora 微调。Lora 是一种高效微调方法,深入了解其原理可参见博客:知乎|深入浅出Lora。
本节所讲述的代码脚本在同级目录 ChatGLM3-6B-chat Lora 微调 下,运行该脚本来执行微调过程,但注意,本文代码未使用分布式框架,微调 ChatGLM3-6B-Chat 模型至少需要 21G 及以上的显存,且需要修改脚本文件中的模型路径和数据集路径。
这个教程会在同目录下给大家提供一个 nodebook 文件,来让大家更好的学习。
鸣谢大佬的详细讲解与教程: transformers-code
在完成基本环境配置和本地模型部署的情况下,你还需要安装一些第三方库,可以使用以下命令:
pip install transformers==4.37.2
pip install peft==0.4.0.dev0
pip install datasets==2.10.1
pip install accelerate==0.21.0
在本节教程里,我们将微调数据集放置在根目录 /dataset。
LLM 的微调一般指指令微调过程。所谓指令微调,是说我们使用的微调数据形如:
{
"instrution":"回答以下用户问题,仅输出答案。",
"input":"1+1等于几?",
"output":"2"
}
其中,instruction
是用户指令,告知模型其需要完成的任务;input
是用户输入,是完成用户指令所必须的输入内容;output
是模型应该给出的输出。
即我们的核心训练目标是让模型具有理解并遵循用户指令的能力。因此,在指令集构建时,我们应针对我们的目标任务,针对性构建任务指令集。例如,在本节我们使用由笔者合作开源的 Chat-甄嬛 项目作为示例,我们的目标是构建一个能够模拟甄嬛对话风格的个性化 LLM,因此我们构造的指令形如:
{
"instruction": "",
"input":"你是谁?",
"output":"家父是大理寺少卿甄远道。"
}
我们所构造的全部指令数据集在根目录下。
QA是指一问一答的形式,通常是用户提问,模型给出回答。而Instruction则源自于Prompt Engineering,将问题拆分为两个部分:Instruction用于描述任务,Input用于描述待处理的对象。
问答(QA)格式的训练数据通常用于训练模型回答基于知识的问题,而指令(Instruction)格式的训练数据更适用于训练模型执行具体任务。例如,对于问题"请解释VC银翘片和双黄连口服液之间的区别"
-
问答(QA)格式:
指令(Instruction): 输入(Input):VC银翘片和双黄连口服液之间的区别是什么?
-
指令(Instruction)格式:
指令(Instruction):请解释下面两个药品之间的区别。 输入(Input):VC银翘片和双黄连口服液。
指令的形式可能使模型具有更好的泛化能力,因为它强调了任务的性质,而不仅仅是特定的输入。通常指令格式和问答格式可以相互转化。
Lora
训练的数据是需要经过格式化、编码之后再输入给模型进行训练的,如果是熟悉 Pytorch
模型训练流程的同学会知道,我们一般需要将输入文本编码为 input_ids,将输出文本编码为 labels
,编码之后的结果都是多维的向量。我们首先定义一个预处理函数,这个函数用于对每一个样本,编码其输入、输出文本并返回一个编码后的字典:
def process_func(example):
MAX_LENGTH = 512
input_ids, labels = [], []
instruction = tokenizer.encode(text="\n".join(["<|system|>", "现在你要扮演皇帝身边的女人--甄嬛", "<|user|>",
example["instruction"] + example["input"] + "<|assistant|>"]).strip() + "\n",
add_special_tokens=True, truncation=True, max_length=MAX_LENGTH)
response = tokenizer.encode(text=example["output"], add_special_tokens=False, truncation=True,
max_length=MAX_LENGTH)
input_ids = instruction + response + [tokenizer.eos_token_id]
labels = [tokenizer.pad_token_id] * len(instruction) + response + [tokenizer.eos_token_id]
pad_len = MAX_LENGTH - len(input_ids)
input_ids += [tokenizer.pad_token_id] * pad_len
labels += [tokenizer.pad_token_id] * pad_len
labels = [(l if l != tokenizer.pad_token_id else -100) for l in labels]
return {
"input_ids": input_ids,
"labels": labels
}
经过格式化的数据,也就是送入模型的每一条数据,都是一个字典,包含了 input_ids
、labels
两个键值对,其中 input_ids
是输入文本的编码,labels
是输出文本的编码。decode之后应该是这样的:
[gMASK]sop <|system|>
现在你要扮演皇帝身边的女人--甄嬛
<|user|>
这个温太医啊,也是古怪,谁不知太医不得皇命不能为皇族以外的人请脉诊病,他倒好,十天半月便往咱们府里跑。<|assistant|>
你们俩话太多了,我该和温太医要一剂药,好好治治你们。
为什么会是这个形态呢?好问题!不同模型所对应的格式化输入都不一样,所以需要我们深度模型的训练源码来查看,因为按照原本模型指令微调的形式进行Lora微调效果应该是最好的,所以我们依然遵循原本模型的输入格式。OK,这里我给大家放一下源码的链接,各位如果感兴趣可以自行探索一下:
hugging face ChatGLM3仓库:其中的InputOutputDataset
类。
此外,还可以参考这个仓库对ChatGLM的数据处理LLaMA-Factory。
模型以半精度形式加载,如果你的显卡比较新的话,可以用torch.bfolat
形式加载。对于自定义的模型一定要指定trust_remote_code
参数为True
。
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained('./model/chatglm3-6b', use_fast=False, trust_remote_code=True)
# 模型以半精度形式加载,如果你的显卡比较新的话,可以用torch.bfolat形式加载
model = AutoModelForCausalLM.from_pretrained('./model/chatglm3-6b', trust_remote_code=True, torch_dtype=torch.half, device_map="auto")
LoraConfig
这个类中可以设置很多参数,但主要的参数没多少,简单讲一讲,感兴趣的同学可以直接看源码。
task_type
:模型类型target_modules
:需要训练的模型层的名字,主要就是attention
部分的层,不同的模型对应的层的名字不同,可以传入数组,也可以字符串,也可以正则表达式。r
:lora
的秩,具体可以看Lora
原理lora_alpha
:Lora alaph
,具体作用参见Lora
原理modules_to_save
指定的是除了拆成lora的模块,其他的模块可以完整的指定训练。
Lora
的缩放是啥嘞?当然不是r
(秩),这个缩放就是lora_alpha/r
, 在这个LoraConfig
中缩放就是4倍。
这个缩放的本质并没有改变LoRa的参数量大小,本质在于将里面的参数数值做广播乘法,进行线性的缩放。
config = LoraConfig(
task_type=TaskType.CAUSAL_LM,
target_modules=["query_key_value"],
inference_mode=False, # 训练模式
r=8, # Lora 秩
lora_alpha=32, # Lora alaph,具体作用参见 Lora 原理
lora_dropout=0.1# Dropout 比例
)
TrainingArguments
这个类的源码也介绍了每个参数的具体作用,当然大家可以来自行探索,这里就简单说几个常用的。
output_dir
:模型的输出路径per_device_train_batch_size
:顾名思义batch_size
gradient_accumulation_steps
: 梯度累加,如果你的显存比较小,那可以把batch_size
设置小一点,梯度累加增大一些。logging_steps
:多少步,输出一次log
num_train_epochs
:顾名思义epoch
gradient_checkpointing
:梯度检查,这个一旦开启,模型就必须执行model.enable_input_require_grads()
,这个原理大家可以自行探索,这里就不细说了。
# Data collator GLM源仓库从新封装了自己的data_collator,在这里进行沿用。
data_collator = DataCollatorForSeq2Seq(
tokenizer,
model=model,
label_pad_token_id=-100,
pad_to_multiple_of=None,
padding=False
)
args = TrainingArguments(
output_dir="./output/ChatGLM",
per_device_train_batch_size=4,
gradient_accumulation_steps=2,
logging_steps=10,
num_train_epochs=3,
gradient_checkpointing=True,
save_steps=100,
learning_rate=1e-4,
)
把 model 放进去,把上面设置的参数放进去,数据集放进去,OK!开始训练!
trainer = Trainer(
model=model,
args=args,
train_dataset=tokenized_id,
data_collator=data_collator,
)
trainer.train()
可以用这种比较经典的方式推理。
model.eval()
model = model.cuda()
ipt = tokenizer("<|system|>\n现在你要扮演皇帝身边的女人--甄嬛\n<|user|>\n {}\n{}".format("你是谁?", "").strip() + "<|assistant|>\n", return_tensors="pt").to(model.device)
tokenizer.decode(model.generate(**ipt, max_length=128, do_sample=True)[0], skip_special_tokens=True)
通过PEFT所微调的模型,都可以使用下面的方法进行重新加载,并推理:
- 加载源model与tokenizer;
- 使用
PeftModel
合并源model与PEFT微调后的参数。
from peft import PeftModel
model = AutoModelForCausalLM.from_pretrained("./model/chatglm3-6b", trust_remote_code=True, low_cpu_mem_usage=True)
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained("./model/chatglm3-6b", use_fast=False, trust_remote_code=True)
p_model = PeftModel.from_pretrained(model, model_id="./output/ChatGLM/checkpoint-1000/") # 将训练所得的LoRa权重加载起来
ipt = tokenizer("<|system|>\n现在你要扮演皇帝身边的女人--甄嬛\n<|user|>\n {}\n{}".format("你是谁?", "").strip() + "<|assistant|>\n", return_tensors="pt").to(model.device)
tokenizer.decode(p_model.generate(**ipt, max_length=128, do_sample=True)[0], skip_special_tokens=True)