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大模型LLM，微调经验分享全面总结_模型微调

导读

模型越大对显卡的要求越高，目前主流对大模型进行微调方法有三种：Freeze方法、P-Tuning方法和Lora方法。本文总结了作者在ChatGLM-6B模型微调的经验，并汇总了目前各类开源项目&数据。

写在前面

大型语言模型横行，之前非常焦虑，现在全面拥抱。目前也有很多开源项目进行大模型微调等，笔者也做了一阵子大模型了，特此来介绍一下ChatGLM-6B模型微调经验，并汇总了一下目前开源项目&数据。笔者与很多人微调结论不同，本人在采用单指令上进行模型微调，发现模型微调之后，「并没有出现灾难性遗忘现象」。

项目地址：https://github.com/liucongg/ChatGLM-Finetuning

【一一AGI大模型学习 所有资源获取处一一】

①人工智能/大模型学习路线

②AI产品经理入门指南

③大模型方向必读书籍PDF版

④超详细海量大模型实战项目

⑤LLM大模型系统学习教程

⑥640套-AI大模型报告合集

⑦从0-1入门大模型教程视频

⑧AGI大模型技术公开课名额

ChatGLM-6B模型微调

模型越大对显卡的要求越高，目前主流对大模型进行微调方法有三种：Freeze方法、P-Tuning方法和Lora方法。笔者也通过这三种方法，在信息抽取任务上，对ChatGLM-6B大模型进行模型微调。为了防止大模型的数据泄露，采用一个领域比赛数据集-汽车工业故障模式关系抽取(https://www.datafountain.cn/competitions/584)，随机抽取50条作为测试集。

详细代码见上面的GitHub链接，并且也被ChatGLM官方收录。

Freeze方法

Freeze方法，即参数冻结，对原始模型部分参数进行冻结操作，仅训练部分参数，以达到在单卡或不进行TP或PP操作，就可以对大模型进行训练。

微调代码，见finetuning_freeze.py，核心部分如下：

for name, param in model.named_parameters():  
    if not any(nd in name for nd in ["layers.27", "layers.26", "layers.25", "layers.24", "layers.23"]):  
        param.requires_grad = False

针对模型不同层进行修改，可以自行修改。训练代码均采用DeepSpeed进行训练，可设置参数包含train_path、model_dir、num_train_epochs、train_batch_size、gradient_accumulation_steps、output_dir、prompt_text等，可根据自己的任务配置。

CUDA_VISIBLE_DEVICES=0 deepspeed finetuning_freeze.py --num_train_epochs 5 --train_batch_size 2

三元组抽取的推理代码，见predict_freeze.py，其他任务可以根据自己的评价标准进行推理预测。

PT方法

PT方法，即P-Tuning方法，参考ChatGLM官方代码(https://github.com/THUDM/ChatGLM-6B/blob/main/ptuning/README.md) ，是一种针对于大模型的soft-prompt方法。

  • P-Tuning(https://arxiv.org/abs/2103.10385)，仅对大模型的Embedding加入新的参数。

  • P-Tuning-V2(https://arxiv.org/abs/2110.07602)，将大模型的Embedding和每一层前都加上新的参数。

微调代码，见finetuning_pt.py，核心部分如下：

config = ChatGLMConfig.from_pretrained(args.model_dir)  
config.pre_seq_len = args.pre_seq_len  
config.prefix_projection = args.prefix_projection  
  
model = ChatGLMForConditionalGeneration.from_pretrained(args.model_dir, config=config)  
  
for name, param in model.named_parameters():  
    if not any(nd in name for nd in ["prefix_encoder"]):  
        param.requires_grad = False

当prefix_projection为True时，为P-Tuning-V2方法，在大模型的Embedding和每一层前都加上新的参数；为False时，为P-Tuning方法，仅在大模型的Embedding上新的参数。

可设置参数包含train_path、model_dir、num_train_epochs、train_batch_size、gradient_accumulation_steps、output_dir、prompt_text、pre_seq_len、prompt_text等， 可根据自己的任务配置。

CUDA_VISIBLE_DEVICES=0 deepspeed finetuning_pt.py --num_train_epochs 5 --train_batch_size 2 --pre_seq_len 16

三元组抽取的推理代码，见predict_pt.py，其他任务可以根据自己的评价标准进行推理预测。

Lora方法

Lora方法，即在大型语言模型上对指定参数增加额外的低秩矩阵，并在模型训练过程中，仅训练而外增加的参数。当“秩值”远小于原始参数维度时，新增的低秩矩阵参数量很小，达到仅训练很小的参数，就能获取较好的结果。

  • Lora论文：https://arxiv.org/abs/2106.09685

  • 官方代码：https://github.com/microsoft/LoRA

  • HuggingFace封装的peft库：https://github.com/huggingface/peft

微调代码，见finetuning_lora.py，核心部分如下：

model = ChatGLMForConditionalGeneration.from_pretrained(args.model_dir)  
config = LoraConfig(r=args.lora_r,  
                    lora_alpha=32,  
                    target_modules=["query_key_value"],  
                    lora_dropout=0.1,  
                    bias="none",  
                    task_type="CAUSAL_LM",  
                    inference_mode=False,  
                    )  
  
model = get_peft_model(model, config)

可设置参数包含train_path、model_dir、num_train_epochs、train_batch_size、gradient_accumulation_steps、output_dir、prompt_text、lora_r等，可根据自己的任务配置。

CUDA_VISIBLE_DEVICES=0 deepspeed finetuning_lora.py --num_train_epochs 5 --train_batch_size 2 --lora_r 8

三元组抽取的推理代码，见predict_lora.py，其他任务可以根据自己的评价标准进行推理预测。

注意：对于结果需要保持一致的任务(即关掉dropout，解码关掉do_sample)，需要保存模型的adapter_config.json文件中，inference_mode参数修改成false，并将模型执行model.eval()操作。主要原因是chatglm模型代码中，没有采用Conv1D函数。

三元组抽取实验结果

  • 模型训练时，最大长度为768，Batch大小为2，训练轮数为5，fp16训练，采用DeepSpeed的Zero-1训练；

  • PT为官方的P-Tuning V2训练方法，PT-Only-Embedding表示仅对Embedding进行soft-prompt，Freeze仅训练模型后五层参数，Lora采用低秩矩阵方法训练，秩为8；

  • 由于之前训练PT在48G-A40显卡上会出现OOM，因此之前进行PT实验时对模型开启了gradient_checkpointing_enable，使得模型显存占用变小，但训练时长增加。

  • 训练示例：

prompt_text：你现在是一个信息抽取模型，请你帮我抽取出关系内容为\"性能故障\", \"部件故障\", \"组成\"和 \"检测工具\"的相关三元组，三元组内部用\"_\"连接，三元组之间用\\n分割。文本：  
输入：故障现象：发动机水温高，风扇始终是低速转动，高速档不工作，开空调尤其如此。  
输出：发动机_部件故障_水温高\n风扇_部件故障_低速转动

时间换空间，可用很好的解决显卡的资源问题，简单玩玩还可以，如果想要模型达到最优效果或可用快速看到效果，还不如租张A100卡，快速实验，推理阶段再用自己的小破卡。

笔者找到一家新的算力平台-揽睿星舟，单张A100仅要6.4元/小时，我翻了一圈，算是便宜的了(反正比AutoDL便宜一点，便宜一点是一点吧)。

下面实验结果均是在租的80G-A100上进行的实验，与Github里用的A40的实验结果会有些差异，主要在训练时长(纯训练速度，剔除模型保存的时间)。说实话，真的要训练一个大模型，多个A100是必不可少的，可以减少很多模型并行的操作，效果上也更好把控一些。

微调方法PT-Only-EmbeddingPTFreezeLora
显卡占用37G56G24G39G
总参数6.259B7.211B6.255B6.259B
可训练参数占比0.0586%13.26%16.10%0.0586%
训练耗时20min52min46min25min
测试结果F10.00.62830.56750.5359

结果分析：

  • 效果为PT>Freeze>Lora>PT-Only-Embedding;

  • 速度为PT-Only-Embedding>Lora>Freeze>PT;

  • PT-Only-Embedding效果很不理想，发现在训练时，最后的loss仅能收敛到2.几，而其他机制可以收敛到0.几。分析原因为，输出内容形式与原有语言模型任务相差很大，仅增加额外Embedding参数，不足以改变复杂的下游任务;

  • PT方法占用显存更大，因为也增加了很多而外参数;

  • 测试耗时，采用float16进行模型推理，由于其他方法均增加了额外参数，因此其他方法的推理耗时会比Freeze方法要高。当然由于是生成模型，所以生成的长度也会影响耗时;

  • 模型在指定任务上微调之后，并没有丧失原有能力，例如生成“帮我写个快排算法”，依然可以生成-快排代码;

  • 由于大模型微调都采用大量instruction进行模型训练，仅采用单一的指令进行微调时，对原来其他的指令影响不大，因此并没导致原来模型的能力丧失;

  • 上面测试仅代表个人测试结果。

很多同学在微调后出现了灾难性遗忘现象，但我这边并没有出现，对“翻译任务”、“代码任务”、“问答任务”进行测试，采用freeze模型，可以用test_forgetting.py进行测试，具体测试效果如下：

  • 翻译任务

  • 代码任务

  • 问答任务

后面会把生成任务、分类任务做完，请持续关注Github，会定期更新。（太忙了，会抓紧时间更新，并且官方代码也在持续更新，如遇到代码代码调不通的情况，请及时联系我，我在github也给出了我的代码版本和模型版本）

中文开源大模型&项目

虽然出来很多大模型，但Open的&中文可直接使用的并不多，下面对中文开源大模型、数据集和项目进行一下汇总。

中文开源大模型

直接可微调，无需指令增量训练：

  • ChatGLM-6B：https://huggingface.co/THUDM/chatglm-6b

  • ChatYuan-large-v2：https://huggingface.co/ClueAI/ChatYuan-large-v2

原始模型多语言or英文，需要中文指令数据集增量训练：

  • BloomZ：https://huggingface.co/bigscience/bloomz

  • LLama：https://github.com/facebookresearch/llama

  • Flan-T5：https://huggingface.co/google/flan-t5-xxl

  • OPT：https://huggingface.co/facebook/opt-66b

中文开源指令数据

下面中文指令集，大多数从Alpaca翻译而来，请看下面项目中data目录。目前通过ChatGPT或者GPT4作为廉价标注工为自己的数据进行数据标注一个不错的思路。

  • [1]：https://github.com/LC1332/Chinese-alpaca-lora

  • [2]：https://github.com/hikariming/alpaca_chinese_dataset

  • [3]：https://github.com/carbonz0/alpaca-chinese-dataset

  • [4]：https://github.com/Instruction-Tuning-with-GPT-4/GPT-4-LLM

  • [5]：https://github.com/LianjiaTech/BELLE

  • [6]：https://huggingface.co/datasets/JosephusCheung/GuanacoDataset

开源项目

总结下面较火的开源项目：

  • BELLE：https://github.com/LianjiaTech/BELLE

  • ChatGLM：https://github.com/THUDM/ChatGLM-6B

  • Luotuo-Chinese-LLM：https://github.com/LC1332/Luotuo-Chinese-LLM

  • stanford_alpaca：https://github.com/tatsu-lab/stanford_alpaca

如何系统的去学习大模型LLM ？

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一、全套AGI大模型学习路线

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三、AI大模型经典PDF籍

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四、AI大模型商业化落地方案

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阶段1：AI大模型时代的基础理解
  • 目标：了解AI大模型的基本概念、发展历程和核心原理。
  • 内容：
    • L1.1 人工智能简述与大模型起源
    • L1.2 大模型与通用人工智能
    • L1.3 GPT模型的发展历程
    • L1.4 模型工程
      - L1.4.1 知识大模型
      - L1.4.2 生产大模型
      - L1.4.3 模型工程方法论
      - L1.4.4 模型工程实践
    • L1.5 GPT应用案例
阶段2：AI大模型API应用开发工程
  • 目标：掌握AI大模型API的使用和开发，以及相关的编程技能。
  • 内容：
    • L2.1 API接口
      - L2.1.1 OpenAI API接口
      - L2.1.2 Python接口接入
      - L2.1.3 BOT工具类框架
      - L2.1.4 代码示例
    • L2.2 Prompt框架
      - L2.2.1 什么是Prompt
      - L2.2.2 Prompt框架应用现状
      - L2.2.3 基于GPTAS的Prompt框架
      - L2.2.4 Prompt框架与Thought
      - L2.2.5 Prompt框架与提示词
    • L2.3 流水线工程
      - L2.3.1 流水线工程的概念
      - L2.3.2 流水线工程的优点
      - L2.3.3 流水线工程的应用
    • L2.4 总结与展望
阶段3：AI大模型应用架构实践
  • 目标：深入理解AI大模型的应用架构，并能够进行私有化部署。
  • 内容：
    • L3.1 Agent模型框架
      - L3.1.1 Agent模型框架的设计理念
      - L3.1.2 Agent模型框架的核心组件
      - L3.1.3 Agent模型框架的实现细节
    • L3.2 MetaGPT
      - L3.2.1 MetaGPT的基本概念
      - L3.2.2 MetaGPT的工作原理
      - L3.2.3 MetaGPT的应用场景
    • L3.3 ChatGLM
      - L3.3.1 ChatGLM的特点
      - L3.3.2 ChatGLM的开发环境
      - L3.3.3 ChatGLM的使用示例
    • L3.4 LLAMA
      - L3.4.1 LLAMA的特点
      - L3.4.2 LLAMA的开发环境
      - L3.4.3 LLAMA的使用示例
    • L3.5 其他大模型介绍
阶段4：AI大模型私有化部署
  • 目标：掌握多种AI大模型的私有化部署，包括多模态和特定领域模型。
  • 内容：
    • L4.1 模型私有化部署概述
    • L4.2 模型私有化部署的关键技术
    • L4.3 模型私有化部署的实施步骤
    • L4.4 模型私有化部署的应用场景
学习计划：
  • 阶段1：1-2个月，建立AI大模型的基础知识体系。
  • 阶段2：2-3个月，专注于API应用开发能力的提升。
  • 阶段3：3-4个月，深入实践AI大模型的应用架构和私有化部署。
  • 阶段4：4-5个月，专注于高级模型的应用和部署。
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悦读

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