ChatGPT所展现出的强大能力，足以使许多行业发生翻天覆地的变化，而通过微调及部署较小的模型，在一些垂直领域达到和ChatGPT相近的效果，显得尤为重要。本文从模型参数，中文，微调难度等多角度考虑，选取了ChatGLM-6B模型来进行实验，主要分为3个部分：基于ChatGLM-6B的部署，基于peft框架的LoRA微调ChatGLM-6B，基于P-Tuning v2微调ChatGLM-6B（官方）。
ChatGLM-6B 由清华大学提出，是一个开源的、支持中英双语的对话语言模型，基于 General Language Model (GLM) 架构，具有 62 亿参数。参考链接：https://github.com/THUDM/ChatGLM-6B。
本次实验所使用的配置如下：

• CPU&内存：28核(vCPU)112 GB
• 操作系统：Ubuntu_64
• GPU：NVIDIA Tesla P100
• 显存：16G

基于ChatGLM-6B的推理与部署

配置环境与准备

配置环境

先下载项目仓库

git clone https://github.com/THUDM/ChatGLM-6B
cd ChatGLM-6B

建议最好自己新建一个conda环境。

pip install -r requirements.txt

特别注意torch版本不低于1.10（这里安装的1.10），transformers为4.27.1。
torch的安装命令可以参考pytorch官网：https://pytorch.org/
这里使用的pip命令安装的，命令如下

pip install torch==1.10.0+cu102 torchvision==0.11.0+cu102 torchaudio==0.10.0 -f https://download.pytorch.org/whl/torch_stable.html

模型文件准备

下载ChatGLM-6B模型文件
较大的8个模型文件可以从这里下载（下载速度快）：https://cloud.tsinghua.edu.cn/d/fb9f16d6dc8f482596c2/

其他的小文件可以从这里下载（点击红框的下载按钮即可）：https://huggingface.co/THUDM/chatglm-6b


注意这里都下载在了/data/chatglm-6b下，在后面执行代码的时候需要将文件中的模型文件路径改为自己的。

代码运行 Demo

在本地运行可以直接用下面代码：

from transformers import AutoTokenizer, AutoModel
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained("/data/chatglm-6b", trust_remote_code=True)
model = AutoModel.from_pretrained("/data/chatglm-6b", trust_remote_code=True).half().cuda()
model = model.eval()
response, history = model.chat(tokenizer, "你好", history=[])
print(response)
response, history = model.chat(tokenizer, "晚上睡不着应该怎么办", history=history)
print(response)

命令行 Demo

运行仓库中 cli_demo.py：

python cli_demo.py

程序会在命令行中进行交互式的对话，在命令行中输入指示并回车即可生成回复，输入 clear 可以清空对话历史，输入 stop 终止程序。

基于 Gradio 的网页版 Demo

运行web_demo.py即可（注意可以设置share=True，便于公网访问）：
python web_demo.py（注意运行前确认下模型文件路径）

基于 Streamlit 的网页版 Demo

基于streamlit：
pip install streamlit
pip install streamlit-chat
streamlit run web_demo2.py --server.port 6006（可以将6006端口放出，便于公网访问）

默认情况下，模型以 FP16 精度加载，运行上述代码需要大概 13GB 显存。如果显存有限，还可以考虑模型量化，目前支持4/8 bit 量化。具体详见项目描述。

基于peft框架的LoRA微调ChatGLM-6B

参考链接：https://github.com/mymusise/ChatGLM-Tuning

配置环境与准备

配置环境

先下载项目仓库

git clone https://github.com/mymusise/ChatGLM-Tuning.git

创建一个python3.8的环境

conda create -n torch1.13 python==3.8
conda activate torch1.13

根据requirements.txt配置环境

pip install bitsandbytes==0.37.1

安装1.13，cuda11.6（torch官网命令）

pip install torch==1.13.1+cu116 torchvision==0.14.1+cu116 torchaudio==0.13.1 --extra-index-url https://download.pytorch.org/whl/cu116

安装其他的包

pip install accelerate==0.17.1
pip install tensorboard==2.10
pip install protobuf==3.19.5
pip install transformers==4.27.1
pip install icetk
pip install cpm_kernels==1.0.11
pip install datasets==2.10.1
pip install git+https://github.com/huggingface/peft.git # 最新版本 >=0.3.0.dev0

遇到冲突问题：icetk 0.0.5 has requirement protobuf<3.19, but you have protobuf 3.19.5.
最后装了3.18.3的protobuf，发现没有问题。

模型文件准备

模型文件在前面基于ChatGLM-6B的部署中已经准备好了，注意路径修改正确即可。

数据准备

项目中提供了数据，数据来源为 Stanford Alpaca 项目的用于微调模型的52K数据。数据生成过程可详见：https://github.com/tatsu-lab/stanford_alpaca#data-release。
alpaca_data.json包含用于微调羊驼模型的 52K 指令数据。这个 JSON 文件是一个字典列表，每个字典包含以下字段：

• instruction: str，描述了模型应该执行的任务。52K 条指令中的每一条都是唯一的。
• input: str，任务的可选上下文或输入。例如，当指令是“总结以下文章”时，输入就是文章。大约 40% 的示例有输入。
• output: str，由 生成的指令的答案text-davinci-003。
  示例如下：

[
{
“instruction”: “Give three tips for staying healthy.”,
“input”: “”,
“output”: “1.Eat a balanced diet and make sure to include plenty of fruits and vegetables. \n2. Exercise regularly to keep your
body active and strong. \n3. Get enough sleep and maintain a
consistent sleep schedule.”
},
{
“instruction”: “What are the three primary colors?”,
“input”: “”,
“output”: “The three primary colors are red, blue, and yellow.”
},
…]

数据处理

数据处理，运行 cover_alpaca2jsonl.py 文件

python cover_alpaca2jsonl.py \
    --data_path data/alpaca_data.json \
    --save_path data/alpaca_data.jsonl \

处理后的文件示例如下：

{"text": "### Instruction:\nGive three tips for staying healthy.\n\n### Response:\n1.Eat a balanced diet and make sure to include plenty of fruits and vegetables. \n2. Exercise regularly to keep your body active and strong. \n3. Get enough sleep and maintain a consistent sleep schedule.\nEND\n"}
{"text": "### Instruction:\nWhat are the three primary colors?\n\n### Response:\nThe three primary colors are red, blue, and yellow.\nEND\n"}

运行 tokenize_dataset_rows.py 文件，注意：修改tokenize_dataset_rows中的model_name为自己的文件路径 ：/data/chatglm-6b。

python tokenize_dataset_rows.py \
    --jsonl_path data/alpaca_data.jsonl \
    --save_path data/alpaca \
    --max_seq_length 200 \
    --skip_overlength \

微调过程

注意：运行前修改下finetune.py 文件中模型路径：/data/chatglm-6b

python finetune.py \
    --dataset_path data/alpaca \
    --lora_rank 8 \
    --per_device_train_batch_size 6 \
    --gradient_accumulation_steps 1 \
    --max_steps 52000 \
    --save_steps 1000 \
    --save_total_limit 2 \
    --learning_rate 1e-4 \
    --fp16 \
    --remove_unused_columns false \
    --logging_steps 50 \
    --output_dir output;

Nvidia驱动报错（如没有可忽略）
遇到问题，说明Nvidia驱动太老，需要更新驱动。
UserWarning: CUDA initialization: The NVIDIA driver on your system is too old (found version 10020). Please update your GPU driver by downloading and installing a new version from the URL: http://www.nvidia.com/Download/index.aspx Alternatively, go to: https://pytorch.org to install a PyTorch version that has been compiled with your version of the CUDA driver. (Triggered internally at …/c10/cuda/CUDAFunctions.cpp:109.)
解决：更新驱动即可，参考：https://zhuanlan.zhihu.com/p/59618999
BUG REPORT报错
参考：https://github.com/mymusise/ChatGLM-Tuning/issues/108
CUDA SETUP: CUDA version lower than 11 are currently not supported for LLM.int8()

考虑安装11以上的cudatooklit，参考下面链接，安装cudatooklit11.3（因为Ubuntu系统版本的原因，不能装11.6的）
https://zhuanlan.zhihu.com/p/396292888
cudatooklit下载地址：
https://developer.nvidia.cn/cuda-11.3.0-download-archive?target_os=Linux&target_arch=x86_64&Distribution=Ubuntu&target_version=16.04&target_type=runfile_local
运行代码前先执行下面命令：

export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/cuda-11.3/lib64:$LD_LIBRARY_PATH  
export CUDA_HOME=/usr/local/cuda-11.3:$CUDA_HOME  
export PATH=/usr/local/cuda-11.3/bin:$PATH

内存不够，考虑将per_device_train_batch_size设为1

python finetune.py \
    --dataset_path data/alpaca \
    --lora_rank 8 \
    --per_device_train_batch_size 1 \
    --gradient_accumulation_steps 1 \
    --max_steps 52000 \
    --save_steps 1000 \
    --save_total_limit 2 \
    --learning_rate 1e-4 \
    --fp16 \
    --remove_unused_columns false \
    --logging_steps 50 \
    --output_dir output;

报错：RuntimeError: expected scalar type Half but found Float
https://github.com/mymusise/ChatGLM-Tuning/issues?q=is%3Aissue+is%3Aopen+RuntimeError%3A+expected+scalar+type+Half+but+found+Float
解决方法：
一种是，不启用fp16， load_in_8bit设为True，可以运行，但loss为0；
一种是，启用fp16， load_in_8bit设为False，不行，应该还是显存不够的问题。至少需要24G左右的显存。

基于P-Tuning v2微调ChatGLM-6B（官方）

配置环境与准备

配置环境

地址：https://github.com/THUDM/ChatGLM-6B/tree/main/ptuning
安装以下包即可，这里直接在torch1.13的conda环境下安装的。

pip install rouge_chinese nltk jieba datasets

模型文件准备

模型文件在前面基于ChatGLM-6B的部署中已经准备好了，注意路径修改正确即可。
特别注意：如果你是之前下载的可能会报错，下面有详细的错误及说明。

数据准备

ADGEN 数据集任务为根据输入（content）生成一段广告词（summary）。

{
“content”: “类型#上衣版型#宽松版型#显瘦图案#线条衣样式#衬衫衣袖型#泡泡袖衣款式#抽绳”,
“summary”: “这件衬衫的款式非常的宽松，利落的线条可以很好的隐藏身材上的小缺点，穿在身上有着很好的显瘦效果。领口装饰了一个可爱的抽绳，漂亮的绳结展现出了十足的个性，配合时尚的泡泡袖型，尽显女性甜美可爱的气息。”
}

从 Google Drive 或者 Tsinghua Cloud 下载处理好的 ADGEN 数据集，将解压后的 AdvertiseGen 目录放到本 ptuning 目录下即可。

微调过程

修改train.sh文件。
1、去掉最后的 --quantization_bit 4。
2、注意修改模型路径，THUDM/chatglm-6b修改为/data/chatglm-6b。
3、如果你也是在云服务器上运行，建议可以加上nohup后台命令，以免断网引起训练中断的情况。
修改后train.sh文件如下：

PRE_SEQ_LEN=8
LR=1e-2

CUDA_VISIBLE_DEVICES=0 nohup python -u main.py \
    --do_train \
    --train_file AdvertiseGen/train.json \
    --validation_file AdvertiseGen/dev.json \
    --prompt_column content \
    --response_column summary \
    --overwrite_cache \
    --model_name_or_path /data/chatglm-6b \
    --output_dir output/adgen-chatglm-6b-pt-$PRE_SEQ_LEN-$LR \
    --overwrite_output_dir \
    --max_source_length 64 \
    --max_target_length 64 \
    --per_device_train_batch_size 1 \
    --per_device_eval_batch_size 1 \
    --gradient_accumulation_steps 16 \
    --predict_with_generate \
    --max_steps 3000 \
    --logging_steps 10 \
    --save_steps 1000 \
    --learning_rate $LR \
    --pre_seq_len $PRE_SEQ_LEN \
    >> log.out 2>&1 &

执行命令，开始微调

bash train.sh

报错：‘ChatGLMModel’ object has no attribute ‘prefix_encoder’（如没有可忽略）
解决：需要更新 https://huggingface.co/THUDM/chatglm-6b/tree/main 里面的几个py文件。（重新下载下这几个文件就可以了）

微调过程占用大约13G的显存。

微调过程loss变化情况

微调完成后，output/adgen-chatglm-6b-pt-8-1e-2路径下会生成对应的模型文件，如下（这里生成了3个）：

推理过程

只需要在加载模型的位置修改成微调后的路径即可。
将 evaluate.sh 中的 CHECKPOINT 更改为训练时保存的 checkpoint 名称，运行以下指令进行模型推理和评测：
改这一行即可：–model_name_or_path ./output/$CHECKPOINT/checkpoint-3000

bash evaluate.sh

评测指标为中文 Rouge score 和 BLEU-4。生成的结果保存在 ./output/adgen-chatglm-6b-pt-8-1e-2/generated_predictions.txt。

我们可以对比下微调前后的效果。
以命令行 Demo为例，只需修改cli_demo.py中的模型路径为ptuning/out/adgen-chatglm-6b-pt-8-1e-2/checkpoint-3000，运行 cli_demo.py即可：

python cli_demo.py

以以下数据为例：

Input: 类型#上衣*材质#牛仔布*颜色#白色*风格#简约*图案#刺绣*衣样式#外套*衣款式#破洞
Label: 简约而不简单的牛仔外套,白色的衣身十分百搭。衣身多处有做旧破洞设计,打破单调乏味,增加一丝造型看点。衣身后背处有趣味刺绣装饰,丰富层次感,彰显别样时尚。
这件上衣的材质是牛仔布,颜色是白色,风格是简约,图案是刺绣,衣样式是外套,衣款式是破洞。

用户：根据输入生成一段广告词，输入为：类型#上衣材质#牛仔布颜色#白色风格#简约图案#刺绣衣样式#外套衣款式#破洞。
Output[微调前]:

Output[微调后]:

总结：建议使用官方提供的基于P-Tuning v2微调ChatGLM-6B的方式对自己的数据进行微调。