AI大模型探索之路-训练篇21：Llama2微调实战-LoRA技术微调步骤详解

news2024/11/30 2:31:56

系列篇章💥

AI大模型探索之路-训练篇1：大语言模型微调基础认知
AI大模型探索之路-训练篇2：大语言模型预训练基础认知
AI大模型探索之路-训练篇3：大语言模型全景解读
AI大模型探索之路-训练篇4：大语言模型训练数据集概览
AI大模型探索之路-训练篇5：大语言模型预训练数据准备-词元化
AI大模型探索之路-训练篇6：大语言模型预训练数据准备-预处理
AI大模型探索之路-训练篇7：大语言模型Transformer库之HuggingFace介绍
AI大模型探索之路-训练篇8：大语言模型Transformer库-预训练流程编码体验
AI大模型探索之路-训练篇9：大语言模型Transformer库-Pipeline组件实践
AI大模型探索之路-训练篇10：大语言模型Transformer库-Tokenizer组件实践
AI大模型探索之路-训练篇11：大语言模型Transformer库-Model组件实践
AI大模型探索之路-训练篇12：语言模型Transformer库-Datasets组件实践
AI大模型探索之路-训练篇13：大语言模型Transformer库-Evaluate组件实践
AI大模型探索之路-训练篇14：大语言模型Transformer库-Trainer组件实践
AI大模型探索之路-训练篇15：大语言模型预训练之全量参数微调
AI大模型探索之路-训练篇16：大语言模型预训练-微调技术之LoRA
AI大模型探索之路-训练篇17：大语言模型预训练-微调技术之QLoRA
AI大模型探索之路-训练篇18：大语言模型预训练-微调技术之Prompt Tuning
AI大模型探索之路-训练篇19：大语言模型预训练-微调技术之Prefix Tuning
AI大模型探索之路-训练篇20：大语言模型预训练-常见微调技术对比

目录

  • 系列篇章💥
  • 前言
  • 一、Llama2总体概述
  • 二、Llama2功能特点
  • 三、Llama2微调准备
  • 四、Llama2微调实战
    • 学术资源加速
    • 步骤1 导入相关包
    • 步骤2 加载数据集
    • 步骤3 数据集预处理
      • 1）获取分词器
      • 2）对齐设置
      • 3）定义数据处理函数
      • 4）对数据进行预处理
      • 5）打印查看inpu_ids
      • 6）检查数据（是否包含结束符）
    • 步骤4 创建模型
      • 1、PEFT 步骤1 配置文件
      • 2、PEFT 步骤2 创建模型
    • 步骤5 配置训练参数
    • 步骤6 创建训练器
    • 步骤7 模型训练
    • 步骤8 模型推理
  • 五、Llama2 调试过程问题整理
    • 1、MAX_LENGTH设置：
    • 2、对齐设置
    • 3、设置pad_token_id
    • 4、结束符设置
    • 5、设置 adam_epsilon
  • 总结

前言

在人工智能领域，大型预训练语言模型（Large Language Models, LLMs）已经成为推动自然语言处理（NLP）任务发展的重要力量。Llama2作为其中的一个先进代表，通过其庞大的参数规模和深度学习机制，展现了在多种NLP任务上的卓越性能。然而，为了使Llama2更好地适应特定的应用场景，对其进行微调（Fine-tuning）成为了一个关键步骤。本文将从专业角度出发，详细介绍如何基于LoRA（Low-Rank Adaptation）技术对Llama2进行微调。
在这里插入图片描述

一、Llama2总体概述

Llama2是Meta AI的研究成果（最新版Llama3最近也现世了），这是一个致力于人工智能研究的团队，隶属于Meta公司（即原Facebook公司）。该模型包括7B（70亿参数）、13B（130亿参数）以及70B（700亿参数）三个版本，训练所用的数据集达到了惊人的2万亿tokens。这一大语言模型的开发体现了Meta在AI领域的深入研究和技术积累。

Llama2是继Llama之后的一个大型语言模型，它在原有模型的基础上进行了扩展和优化，以支持更复杂的语言理解和生成任务。Llama2是一个基于Transformer架构的自回归类型大语言模型，Llama2通常具有数十亿甚至数百亿的参数，这些参数通过大量文本数据进行预训练得到，使其具备了广泛的语言知识和强大的语言生成能力。Llama2采用了分层的训练策略，通过预训练、指令微调和任务微调等阶段，使得模型具有较强的泛化能力。
github地址：https://github.com/meta-llama
在这里插入图片描述

Llama2目前开源的有7B、13B、70B，但对中文支持不是特别友好；需要自己使用中文语料进行预训练；也可以选用经过其他大佬微调过的中文变体版；

二、Llama2功能特点

Llama2的功能特点主要体现在以下几个方面：
1）上下文理解：能够理解长篇文本中的复杂语境和细微差别。
2）多任务学习：在预训练阶段就接触了多种任务，使其具备了解决多种NLP问题的能力。
3）生成能力：可以生成连贯、逻辑性强的文本内容。
4）适应性：通过微调，Llama2能够快速适应特定的应用场景和任务需求

三、Llama2微调准备

在对Llama2进行微调之前，需要做好以下准备工作：
1）数据准备：收集并预处理用于微调的数据集，包括文本清洗、标注等。
数据集：https://huggingface.co/datasets/c-s-ale/alpaca-gpt4-data-zh
在这里插入图片描述

2）模型选择：根据任务需求选择合适的Llama2模型版本。
模型地址：https://www.modelscope.cn/models?name=llama2-7b-ms&page=1
在这里插入图片描述

模型下载方式1

git clone https://www.modelscope.cn/Llama-2-7b-ms.git

模型下载方式2

from modelscope import snapshot_download
snapshot_download(mode_id='Llama-2-7b-ms',cache_dir=”./”)

ModelScope（魔搭）说明：
在这里插入图片描述

ModelScope是一个模型服务平台，为国内AI开发者提供了丰富的资源和便利的服务；类似HuggingFace；如果网络受限无法使用HuggingFace，可以选择从ModelScope下载相关模型资源；
ModelScope平台涵盖了自然语言处理、图像、语音、多模态和科学计算等五大AI领域，并提供了一套支持模型高效推理、训练评估及导出的Python Library。ModelScope通过提供易用的工具和资源，使得开发者能够更加简单地应用AI模型技术于实际问题解决中。此外，ModelScope还汇聚了众多优秀的国产模型资源，为开发者提供了更多的选择，并且鼓励开发者贡献自己的模型，从而促进了国内AI模型的共享和交流。

四、Llama2微调实战

模型：Llama-2
数据集：alpaca-gpt4-data-zh
微调技术：LoRA
使用资源：半精度 fp16（这里是为了减少GPU资源；正常情况默认微调时是全精度32位浮点数）

学术资源加速

方便从huggingface下载模型，这云平台autodl提供的，仅适用于autodl。

import subprocess
import os

result = subprocess.run('bash -c "source /etc/network_turbo && env | grep proxy"', shell=True, capture_output=True, text=True)
output = result.stdout
for line in output.splitlines():
    if '=' in line:
        var, value = line.split('=', 1)
        os.environ[var] = value

步骤1 导入相关包

开始之前，我们需要导入适用于模型训练和推理的必要库，如transformers。

from datasets import Dataset
from transformers import AutoTokenizer, AutoModelForCausalLM, DataCollatorForSeq2Seq, TrainingArguments, Trainer

步骤2 加载数据集

使用适当的数据加载器，例如datasets库，来加载预处理过的指令遵循性任务数据集。

ds = Dataset.load_from_disk("/root/PEFT代码/tuning/lesson01/data/alpaca_data_zh")
ds

输出：

Dataset({
    features: ['output', 'input', 'instruction'],
    num_rows: 26858
})

查看数据

ds[:3]

输出：

{'output': ['以下是保持健康的三个提示：\n\n1. 保持身体活动。每天做适当的身体运动，如散步、跑步或游泳，能促进心血管健康，增强肌肉力量，并有助于减少体重。\n\n2. 均衡饮食。每天食用新鲜的蔬菜、水果、全谷物和脂肪含量低的蛋白质食物，避免高糖、高脂肪和加工食品，以保持健康的饮食习惯。\n\n3. 睡眠充足。睡眠对人体健康至关重要，成年人每天应保证 7-8 小时的睡眠。良好的睡眠有助于减轻压力，促进身体恢复，并提高注意力和记忆力。',
  '4/16等于1/4是因为我们可以约分分子分母都除以他们的最大公约数4，得到（4÷4）/ (16÷4）=1/4。分数的约分是用分子和分母除以相同的非零整数，来表示分数的一个相同的值，这因为分数实际上表示了分子除以分母，所以即使两个数同时除以同一个非零整数，分数的值也不会改变。所以4/16 和1/4是两种不同的书写形式，但它们的值相等。',
  '朱利叶斯·凯撒，又称尤利乌斯·恺撒（Julius Caesar）是古罗马的政治家、军事家和作家。他于公元前44年3月15日被刺杀。 \n\n根据历史记载，当时罗马元老院里一些参议员联合起来策划了对恺撒的刺杀行动，因为他们担心恺撒的统治将给罗马共和制带来威胁。在公元前44年3月15日（又称“3月的艾达之日”），恺撒去参加元老院会议时，被一群参议员包围并被攻击致死。据记载，他身中23刀，其中一刀最终致命。'],
 'input': ['', '输入：4/16', ''],
 'instruction': ['保持健康的三个提示。', '解释为什么以下分数等同于1/4', '朱利叶斯·凯撒是如何死亡的？']}

步骤3 数据集预处理

利用预训练模型的分词器（Tokenizer）对原始文本进行编码，并生成相应的输入ID、注意力掩码和标签。

1）获取分词器

#加载本地模型，提前下载到本地
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained("/root/autodl-tmp/Llama-2-7b-ms")
tokenizer

输出：

LlamaTokenizerFast(name_or_path='/root/autodl-tmp/Llama-2-7b-ms', vocab_size=32000, model_max_length=1000000000000000019884624838656, is_fast=True, padding_side='left', truncation_side='right', special_tokens={'bos_token': '<s>', 'eos_token': '</s>', 'unk_token': '<unk>', 'pad_token': '<unk>'}, clean_up_tokenization_spaces=False),  added_tokens_decoder={
	0: AddedToken("<unk>", rstrip=False, lstrip=False, single_word=False, normalized=True, special=True),
	1: AddedToken("<s>", rstrip=False, lstrip=False, single_word=False, normalized=True, special=True),
	2: AddedToken("</s>", rstrip=False, lstrip=False, single_word=False, normalized=True, special=True),
	32000: AddedToken("<pad>", rstrip=False, lstrip=False, single_word=False, normalized=True, special=False),
}

2）对齐设置

padding_side模式左对齐，需要修改改为右边对齐

tokenizer.padding_side = "right"

对齐填充设置为结束符的token (eos_token_id)

tokenizer.pad_token_id = 2

3）定义数据处理函数

def process_func(example):
    MAX_LENGTH = 400
    input_ids, attention_mask, labels = [], [], []
    instruction = tokenizer("\n".join(["Human: " + example["instruction"], example["input"]]).strip() + "\n\nAssistant: ", add_special_tokens=False)
    response = tokenizer(example["output"], add_special_tokens=False)
    input_ids = instruction["input_ids"] + response["input_ids"] + [tokenizer.eos_token_id]
    attention_mask = instruction["attention_mask"] + response["attention_mask"] + [1]
    labels = [-100] * len(instruction["input_ids"]) + response["input_ids"] + [tokenizer.eos_token_id]
    if len(input_ids) > MAX_LENGTH:
        input_ids = input_ids[:MAX_LENGTH]
        attention_mask = attention_mask[:MAX_LENGTH]
        labels = labels[:MAX_LENGTH]
    return {
        "input_ids": input_ids,
        "attention_mask": attention_mask,
        "labels": labels
    }

4）对数据进行预处理

tokenized_ds = ds.map(process_func, remove_columns=ds.column_names)
tokenized_ds

输出：

Dataset({
    features: ['input_ids', 'attention_mask', 'labels'],
    num_rows: 26858
})

5）打印查看inpu_ids

print(tokenized_ds[0]["input_ids"])

输出：

[12968, 29901, 29871, 30982, 31695, 31863, 31577, 30210, 30457, 30502, 31302, 30858, 30267, 13, 13, 7900, 22137, 29901, 29871, 29871, 30651, 30557, 30392, 30982, 31695, 31863, 31577, 30210, 30457, 30502, 31302, 30858, 30383, 13, 13, 29896, 29889, 29871, 30982, 31695, 31687, 30988, 31704, 30846, 30267, 31951, 30408, 232, 132, 157, 236, 131, 133, 30948, 30210, 31687, 30988, 31894, 30846, 30214, 30847, 233, 152, 166, 233, 176, 168, 30330, 235, 186, 148, 233, 176, 168, 31391, 233, 187, 187, 233, 182, 182, 30214, 30815, 231, 194, 134, 31174, 30869, 235, 164, 131, 31624, 31863, 31577, 30214, 232, 165, 161, 232, 191, 189, 235, 133, 143, 235, 133, 140, 31074, 31180, 30214, 31666, 30417, 31931, 30909, 232, 138, 146, 31022, 30988, 30908, 30267, 13, 13, 29906, 29889, 29871, 232, 160, 138, 235, 164, 164, 236, 168, 177, 31855, 30267, 31951, 30408, 31855, 30406, 30374, 236, 181, 159, 30210, 235, 151, 175, 31854, 30330, 30716, 30801, 30330, 30753, 31112, 30834, 30503, 235, 135, 133, 235, 133, 173, 232, 147, 174, 31180, 231, 192, 145, 30210, 235, 158, 142, 30868, 235, 183, 171, 31855, 30834, 30214, 236, 132, 194, 232, 136, 144, 30528, 234, 182, 153, 30330, 30528, 235, 135, 133, 235, 133, 173, 30503, 30666, 31041, 31855, 31399, 30214, 30651, 30982, 31695, 31863, 31577, 30210, 236, 168, 177, 31855, 231, 188, 163, 233, 134, 178, 30267, 13, 13, 29941, 29889, 29871, 234, 160, 164, 234, 159, 163, 232, 136, 136, 31722, 30267, 234, 160, 164, 234, 159, 163, 30783, 30313, 30988, 31863, 31577, 235, 138, 182, 31057, 30908, 30698, 30214, 30494, 30470, 30313, 31951, 30408, 31370, 30982, 235, 178, 132, 29871, 29955, 29899, 29947, 29871, 30446, 30594, 30210, 234, 160, 164, 234, 159, 163, 30267, 31400, 31076, 30210, 234, 160, 164, 234, 159, 163, 30417, 31931, 30909, 232, 138, 146, 235, 192, 190, 232, 145, 142, 31074, 30214, 231, 194, 134, 31174, 31687, 30988, 233, 132, 165, 31810, 30214, 31666, 31302, 30528, 31368, 31474, 31074, 30503, 31410, 232, 194, 137, 31074, 30267, 2]

6）检查数据（是否包含结束符）

tokenizer.decode(list(filter(lambda x: x != -100, tokenized_ds[1]["labels"])))

输出：

'4/16等于1/4是因为我们可以约分分子分母都除以他们的最大公约数4，得到（4÷4）/ (16÷4）=1/4。分数的约分是用分子和分母除以相同的非零整数，来表示分数的一个相同的值，这因为分数实际上表示了分子除以分母，所以即使两个数同时除以同一个非零整数，分数的值也不会改变。所以4/16 和1/4是两种不同的书写形式，但它们的值相等。</s>'

步骤4 创建模型

然后，我们实例化一个预训练模型，这个模型将作为微调的基础。对于大型模型，我们可能还需要进行一些特定的配置，以适应可用的计算资源。（这里设置为半精度torch_dtype=torch.half,）

import torch
model = AutoModelForCausalLM.from_pretrained("/root/autodl-tmp/Llama-2-7b-ms", 
                                             low_cpu_mem_usage=True,
                                             torch_dtype=torch.half,
                                             device_map="auto")

精度查看

model.dtype

输出：

torch.float16

下面2个部分是LoRA相关的配置。

1、PEFT 步骤1 配置文件

在使用PEFT进行微调时，我们首先需要创建一个配置文件，该文件定义了微调过程中的各种设置，如学习率调度、优化器选择等。
提前安装peft：pip install peft

from peft import LoraConfig, TaskType, get_peft_model

config = LoraConfig(task_type=TaskType.CAUSAL_LM,)
config

输出：

LoraConfig(peft_type=<PeftType.LORA: 'LORA'>, auto_mapping=None, base_model_name_or_path=None, revision=None, task_type=<TaskType.CAUSAL_LM: 'CAUSAL_LM'>, inference_mode=False, r=8, target_modules=None, lora_alpha=8, lora_dropout=0.0, fan_in_fan_out=False, bias='none', use_rslora=False, modules_to_save=None, init_lora_weights=True, layers_to_transform=None, layers_pattern=None, rank_pattern={}, alpha_pattern={}, megatron_config=None, megatron_core='megatron.core', loftq_config={}, use_dora=False, layer_replication=None)

2、PEFT 步骤2 创建模型

接下来，我们使用PEFT和预训练模型来创建一个微调模型。这个模型将包含原始的预训练模型以及由PEFT引入的低秩参数。

model = get_peft_model(model, config)
config

输出：

LoraConfig(peft_type=<PeftType.LORA: 'LORA'>, auto_mapping=None, base_model_name_or_path='/root/autodl-tmp/Llama-2-7b-ms', revision=None, task_type=<TaskType.CAUSAL_LM: 'CAUSAL_LM'>, inference_mode=False, r=8, target_modules={'q_proj', 'v_proj'}, lora_alpha=8, lora_dropout=0.0, fan_in_fan_out=False, bias='none', use_rslora=False, modules_to_save=None, init_lora_weights=True, layers_to_transform=None, layers_pattern=None, rank_pattern={}, alpha_pattern={}, megatron_config=None, megatron_core='megatron.core', loftq_config={}, use_dora=False, layer_replication=None)

查看模型中可训练参数的数量

model.print_trainable_parameters()#打印出模型中可训练参数的数量

输出：

trainable params: 4,194,304 || all params: 6,742,609,920 || trainable%: 0.06220594176090199

查看模型参数，查看LoRA层添加到哪

for name, param in model.named_parameters():
    print(name, param.shape, param.dtype)

输出：

base_model.model.model.embed_tokens.weight torch.Size([32000, 4096]) torch.float16
base_model.model.model.layers.0.self_attn.q_proj.base_layer.weight torch.Size([4096, 4096]) torch.float16
base_model.model.model.layers.0.self_attn.q_proj.lora_A.default.weight torch.Size([8, 4096]) torch.float16
base_model.model.model.layers.0.self_attn.q_proj.lora_B.default.weight torch.Size([4096, 8]) torch.float16
base_model.model.model.layers.0.self_attn.k_proj.weight torch.Size([4096, 4096]) torch.float16
base_model.model.model.layers.0.self_attn.v_proj.base_layer.weight torch.Size([4096, 4096]) torch.float16
base_model.model.model.layers.0.self_attn.v_proj.lora_A.default.weight torch.Size([8, 4096]) torch.float16
base_model.model.model.layers.0.self_attn.v_proj.lora_B.default.weight torch.Size([4096, 8]) torch.float16
base_model.model.model.layers.0.self_attn.o_proj.weight torch.Size([4096, 4096]) torch.float16
base_model.model.model.layers.0.mlp.gate_proj.weight torch.Size([11008, 4096]) torch.float16
base_model.model.model.layers.0.mlp.up_proj.weight torch.Size([11008, 4096]) torch.float16
base_model.model.model.layers.0.mlp.down_proj.weight torch.Size([4096, 11008]) torch.float16
base_model.model.model.layers.0.input_layernorm.weight torch.Size([4096]) torch.float16
base_model.model.model.layers.0.post_attention_layernorm.weight torch.Size([4096]) torch.float16
base_model.model.model.layers.1.self_attn.q_proj.base_layer.weight torch.Size([4096, 4096]) torch.float16
base_model.model.model.layers.1.self_attn.q_proj.lora_A.default.weight torch.Size([8, 4096]) torch.float16
base_model.model.model.layers.1.self_attn.q_proj.lora_B.default.weight torch.Size([4096, 8]) torch.float16
base_model.model.model.layers.1.self_attn.k_proj.weight torch.Size([4096, 4096]) torch.float16
base_model.model.model.layers.1.self_attn.v_proj.base_layer.weight torch.Size([4096, 4096]) torch.float16
base_model.model.model.layers.1.self_attn.v_proj.lora_A.default.weight torch.Size([8, 4096]) torch.float16
base_model.model.model.layers.1.self_attn.v_proj.lora_B.default.weight torch.Size([4096, 8]) torch.float16
base_model.model.model.layers.1.self_attn.o_proj.weight torch.Size([4096, 4096]) torch.float16
base_model.model.model.layers.1.mlp.gate_proj.weight torch.Size([11008, 4096]) torch.float16
base_model.model.model.layers.1.mlp.up_proj.weight torch.Size([11008, 4096]) torch.float16
base_model.model.model.layers.1.mlp.down_proj.weight torch.Size([4096, 11008]) torch.float16
base_model.model.model.layers.1.input_layernorm.weight torch.Size([4096]) torch.float16
base_model.model.model.layers.1.post_attention_layernorm.weight torch.Size([4096]) torch.float16
base_model.model.model.layers.2.self_attn.q_proj.base_layer.weight torch.Size([4096, 4096]) torch.float16
base_model.model.model.layers.2.self_attn.q_proj.lora_A.default.weight torch.Size([8, 4096]) torch.float16
base_model.model.model.layers.2.self_attn.q_proj.lora_B.default.weight torch.Size([4096, 8]) torch.float16
base_model.model.model.layers.2.self_attn.k_proj.weight torch.Size([4096, 4096]) torch.float16
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base_model.model.model.layers.30.mlp.gate_proj.weight torch.Size([11008, 4096]) torch.float16
base_model.model.model.layers.30.mlp.up_proj.weight torch.Size([11008, 4096]) torch.float16
base_model.model.model.layers.30.mlp.down_proj.weight torch.Size([4096, 11008]) torch.float16
base_model.model.model.layers.30.input_layernorm.weight torch.Size([4096]) torch.float16
base_model.model.model.layers.30.post_attention_layernorm.weight torch.Size([4096]) torch.float16
base_model.model.model.layers.31.self_attn.q_proj.base_layer.weight torch.Size([4096, 4096]) torch.float16
base_model.model.model.layers.31.self_attn.q_proj.lora_A.default.weight torch.Size([8, 4096]) torch.float16
base_model.model.model.layers.31.self_attn.q_proj.lora_B.default.weight torch.Size([4096, 8]) torch.float16
base_model.model.model.layers.31.self_attn.k_proj.weight torch.Size([4096, 4096]) torch.float16
base_model.model.model.layers.31.self_attn.v_proj.base_layer.weight torch.Size([4096, 4096]) torch.float16
base_model.model.model.layers.31.self_attn.v_proj.lora_A.default.weight torch.Size([8, 4096]) torch.float16
base_model.model.model.layers.31.self_attn.v_proj.lora_B.default.weight torch.Size([4096, 8]) torch.float16
base_model.model.model.layers.31.self_attn.o_proj.weight torch.Size([4096, 4096]) torch.float16
base_model.model.model.layers.31.mlp.gate_proj.weight torch.Size([11008, 4096]) torch.float16
base_model.model.model.layers.31.mlp.up_proj.weight torch.Size([11008, 4096]) torch.float16
base_model.model.model.layers.31.mlp.down_proj.weight torch.Size([4096, 11008]) torch.float16
base_model.model.model.layers.31.input_layernorm.weight torch.Size([4096]) torch.float16
base_model.model.model.layers.31.post_attention_layernorm.weight torch.Size([4096]) torch.float16
base_model.model.model.norm.weight torch.Size([4096]) torch.float16
base_model.model.lm_head.weight torch.Size([32000, 4096]) torch.float16

步骤5 配置训练参数

在这一步，我们定义训练参数，这些参数包括输出目录、学习率、权重衰减、梯度累积步数、训练周期数等。这些参数将被用来配置训练过程。(设置adam_epsilon=1e-4避免精度溢出）

##   adam_epsilon=1e-4
args = TrainingArguments(
    output_dir="/root/autodl-tmp/llama2output", # 指定模型训练结果的输出目录
    per_device_train_batch_size=2,# 设置每个设备（如GPU）在训练过程中的批次大小为2，越大需要资源也越多
    gradient_accumulation_steps=8,# 指定梯度累积步数为8，即将多个批次的梯度累加后再进行一次参数更新
    logging_steps=10,# 每10个步骤记录一次日志信息
    num_train_epochs=1,# 指定训练的总轮数为1
    adam_epsilon=1e-4 #避免精度溢出
)

步骤6 创建训练器

最后，我们创建一个训练器实例，它封装了训练循环。训练器将负责运行训练过程，并根据我们之前定义的参数进行优化。

trainer = Trainer(
    model=model,
    args=args,
    train_dataset=tokenized_ds,
    data_collator=DataCollatorForSeq2Seq(tokenizer=tokenizer, padding=True),
)

步骤7 模型训练

通过调用训练器的train()方法，我们启动模型的训练过程。这将根据之前定义的参数执行模型的训练。

trainer.train()

输出：
在这里插入图片描述

步骤8 模型推理

训练完成后，我们可以使用训练好的模型进行推理。

from transformers import pipeline

pipe = pipeline("text-generation", model=model, tokenizer=tokenizer)

ipt = "Human: {}\n{}".format("如何写简历？", "").strip() + "\n\nAssistant: "
print(pipe(ipt, max_length=256, do_sample=True, ))

输出：

[{'generated_text': 'Human: 如何写简历？\n\nAssistant:  写简历的方法主要有两个步骤：\n\n1. 首先，您需要确定您想要投递的职位和企业。根据您的职业目标和职位要求，准备您想要展示的职业经历和技能。\n\n2. 然后，根据您的职业目标和职位要求，您需要撰写简历的内容。您的简历应该包含您的个人信息、职业经历、技能和职能、成就和荣誉、职业目标和职业信念。您的简历应该简明'}]

五、Llama2 调试过程问题整理

1、MAX_LENGTH设置：

对数据集预处理时，为了批处理，我们会设置一个MAX_LENGTH； llama对中文支持不是很好，一个中文会用4个token表示，所以MAX_LENGTH要条长一点,原来256现在改为400，否则会缺很多数据

2、对齐设置

对齐设置：tokenizer.padding_side = “right”
需要调整模型向右补齐（默认向左补齐），否则会导致训练时，无法收敛；

3、设置pad_token_id

设置pad_token_id为eos_token_id（即Llama批处理时，根据MAX_LENGTH对齐不足时，补充结束符进行对齐）
tokenizer.pad_token_id = 2 #2代表结束符的token，可以查看tokenizer(tokenizer.eos_token)，不设置也会导致无法收敛

4、结束符设置

分词器处理时，不添加结束符；因为这里会添加不成功，可以对比查看tokenizer(tokenizer.eos_token) 和 tokenizer(“abc” + tokenizer.eos_token) 会发现没有添加成功，因此就需要手工添加结束符；手动对input_id，attention_mask、labels 设置结束符 tokenizer.eos_token_id （代表）；
不处理会导致回答问题时，无法识别停止符，一直不会结束
修改前

def process_func(example):
    MAX_LENGTH = 256
    input_ids, attention_mask, labels = [], [], []
    instruction = tokenizer("\n".join(["Human: " + example["instruction"], example["input"]]).strip() + "\n\nAssistant: ")
    response = tokenizer(example["output"] + tokenizer.eos_token)
    input_ids = instruction["input_ids"] + response["input_ids"]
    attention_mask = instruction["attention_mask"] + response["attention_mask"]
    labels = [-100] * len(instruction["input_ids"]) + response["input_ids"]
    if len(input_ids) > MAX_LENGTH:
        input_ids = input_ids[:MAX_LENGTH]
        attention_mask = attention_mask[:MAX_LENGTH]
        labels = labels[:MAX_LENGTH]
    return {
        "input_ids": input_ids,
        "attention_mask": attention_mask,
        "labels": labels
    }

修改后

def process_func(example):
    MAX_LENGTH = 400
    input_ids, attention_mask, labels = [], [], []
    instruction = tokenizer("\n".join(["Human: " + example["instruction"], example["input"]]).strip() + "\n\nAssistant: ", add_special_tokens=False)
    response = tokenizer(example["output"], add_special_tokens=False)
    input_ids = instruction["input_ids"] + response["input_ids"] + [tokenizer.eos_token_id]
    attention_mask = instruction["attention_mask"] + response["attention_mask"] + [1]
    labels = [-100] * len(instruction["input_ids"]) + response["input_ids"] + [tokenizer.eos_token_id]
    if len(input_ids) > MAX_LENGTH:
        input_ids = input_ids[:MAX_LENGTH]
        attention_mask = attention_mask[:MAX_LENGTH]
        labels = labels[:MAX_LENGTH]
    return {
        "input_ids": input_ids,
        "attention_mask": attention_mask,
        "labels": labels
    }

5、设置 adam_epsilon

训练参数设置时，设置 adam_epsilon=1e-4 （默认全精度不需要设置，它的值为1e-8；采用半精度时，如果不设置，会出现精度溢出，导致adam_epsilon被四舍五入成0）；如果不设置，会导致训练时无法正常收敛

#默认全精度
#import torch
#torch.tensor(1e-8)
#输出：tensor(1.0000e-08)
#使用半精度后：torch.tensor(1e-8).half()
#输出：tensor(0., dtype=torch.float16) #此时会被四舍五入成0
args = TrainingArguments(
    output_dir="/root/autodl-tmp/llama2output",
    per_device_train_batch_size=2,
    gradient_accumulation_steps=8,
    logging_steps=10,
    num_train_epochs=1,
    adam_epsilon=1e-4
)

总结

本文详细阐述了如何通过LoRA技术微调Llama2大型预训练语言模型，使其更好地适应特定的自然语言处理任务。我们首先介绍了Llama2模型及其在AI领域的重要性，然后讨论了微调前的准备工作，如数据收集和模型选择。接着，我们逐步解释了微调的实战步骤，包括数据处理、模型创建、参数配置、训练以及推理。

在调试过程中，我们强调了针对中文数据处理的MAX_LENGTH设置、对齐方式、结束符设置和训练参数优化等关键问题。这些调整确保了模型的有效收敛和性能提升。

展望未来，随着Llama模型和LoRA技术的不断进步，我们可以期待更多高效、灵活的微调方法出现，特别是对非英语语言的优化将是研究的重点，以支持全球化的NLP应用发展。本文提供的指导和最佳实践，将助力读者为特定应用场景定制高性能的NLP模型，推动学术研究和工业应用的进步。

在这里插入图片描述

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