LoRA的解释:一种高效微调预训练神经网络的方法
LoRA 解决的问题:
🔸 2021年初,微软与OpenAI合作探索GPT-3的商业可行性。
🔸 发现仅仅通过提示(prompting)不足以完成生产任务,例如将自然语言转换为代码生成任务。
🔸 微调是必要的,但由于模型检查点的规模庞大,成本过高。
工作原理:
🔸 LoRA通过提出两个问题来推广全量微调(更新每个参数):
- 是否需要微调所有参数?
- 对于我们要微调的权重矩阵,更新在矩阵秩方面应该有多大的表达能力?
🔸 这两个问题定义了一个二维平面,在这个平面上,全量微调位于一个角(满秩且更新所有参数),而原点代表原始模型。
🔸 平面中的任意一点都是一个有效的LoRA配置。
🔸 更新矩阵的选定秩控制了微调过程的表达能力。
🔸 一个d×d的矩阵可以表示d维向量空间中的任何线性变换。
🔸 通过首先将输入转换到一个较低维度的空间,然后再转回原始空间,我们可以限制可以表示的线性变换类型。
🔸 这样可以减少需要存储的参数数量,从(dxd)减少到(dxr + dxr),其中r << d。
🔸 接近原点的点通常表现得与全量微调一样好——因为通常神经网络过度参数化,因此权重矩阵中充满了线性相关的元素。
🔸 这表明我们可以从低秩配置开始,并根据需要逐渐增加秩。
使用LoRA的常见做法:
🔸 如何选择更新矩阵的秩R:从低秩开始,并根据需要增加。
🔸 何时使用全量微调?:当在数据集上进行微调,这些数据集完全不同于基础模型预训练的数据集时(例如,如果你正在用火星语数据对英语模型进行微调,则可能需要全量微调)。
🔸 LoRA是否适用于任何模型架构?:只要模型使用矩阵乘法,就可以应用LoRA。因此,几乎所有的模型架构都可以使用LoRA!
LoRA的好处:
🔸 减少检查点大小:在GPT-3上,检查点大小从1TB减少到了25MB。
🔸 没有额外的推理延迟:LoRA更新可以在推理过程中与原始参数合并。W_new = W_old + AxB
🔸 快速切换任务的能力:LoRA模块可以高效地加载和卸载。(A_frenchxB_french)、(A_germanxB_german)、(A_spanishxB_spanish)
LoRA带来的一些有趣的想法:
🔸 在RAM中缓存LoRA模块以实现更快的模型切换和在不同的微调之间进行路由。
🔸 在训练集的不同批次上并行训练多个LoRA模块。
🔸 创建一个自适应模型树,其中每个节点是一个LoRA模块。
如何学习大模型 AI ?
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第一阶段(10天):初阶应用
该阶段让大家对大模型 AI有一个最前沿的认识,对大模型 AI 的理解超过 95% 的人,可以在相关讨论时发表高级、不跟风、又接地气的见解,别人只会和 AI 聊天,而你能调教 AI,并能用代码将大模型和业务衔接。
- 大模型 AI 能干什么?
- 大模型是怎样获得「智能」的?
- 用好 AI 的核心心法
- 大模型应用业务架构
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- 代码示例:向 GPT-3.5 灌入新知识
- 提示工程的意义和核心思想
- Prompt 典型构成
- 指令调优方法论
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第二阶段(30天):高阶应用
该阶段我们正式进入大模型 AI 进阶实战学习,学会构造私有知识库,扩展 AI 的能力。快速开发一个完整的基于 agent 对话机器人。掌握功能最强的大模型开发框架,抓住最新的技术进展,适合 Python 和 JavaScript 程序员。
- 为什么要做 RAG
- 搭建一个简单的 ChatPDF
- 检索的基础概念
- 什么是向量表示(Embeddings)
- 向量数据库与向量检索
- 基于向量检索的 RAG
- 搭建 RAG 系统的扩展知识
- 混合检索与 RAG-Fusion 简介
- 向量模型本地部署
- …
第三阶段(30天):模型训练
恭喜你,如果学到这里,你基本可以找到一份大模型 AI相关的工作,自己也能训练 GPT 了!通过微调,训练自己的垂直大模型,能独立训练开源多模态大模型,掌握更多技术方案。
到此为止,大概2个月的时间。你已经成为了一名“AI小子”。那么你还想往下探索吗?
- 为什么要做 RAG
- 什么是模型
- 什么是模型训练
- 求解器 & 损失函数简介
- 小实验2:手写一个简单的神经网络并训练它
- 什么是训练/预训练/微调/轻量化微调
- Transformer结构简介
- 轻量化微调
- 实验数据集的构建
- …
第四阶段(20天):商业闭环
对全球大模型从性能、吞吐量、成本等方面有一定的认知,可以在云端和本地等多种环境下部署大模型,找到适合自己的项目/创业方向,做一名被 AI 武装的产品经理。
- 硬件选型
- 带你了解全球大模型
- 使用国产大模型服务
- 搭建 OpenAI 代理
- 热身:基于阿里云 PAI 部署 Stable Diffusion
- 在本地计算机运行大模型
- 大模型的私有化部署
- 基于 vLLM 部署大模型
- 案例:如何优雅地在阿里云私有部署开源大模型
- 部署一套开源 LLM 项目
- 内容安全
- 互联网信息服务算法备案
- …
学习是一个过程,只要学习就会有挑战。天道酬勤,你越努力,就会成为越优秀的自己。
如果你能在15天内完成所有的任务,那你堪称天才。然而,如果你能完成 60-70% 的内容,你就已经开始具备成为一名大模型 AI 的正确特征了。