初探大模型微调

目标：低成本微调大模型，拥有属于自己的AI助手。
一切的一切，都得益于LoRA、QLoRA微调方法，没有A100一样可以微调大模型（用3090 24G显存微调70亿参数的baichuan绰绰有余，甚至参数量小一点的模型3060也能跑）。具体原理可以看论文，或者去看知乎上的总结，这里只谈怎么用。

这里，有一个极其方便的大模型项目推荐：Github传送地址，打开即用，然后我在这个基础上做一些小小小改动。

下面介绍一下微调的步骤：
实验在Linux上进行，先用conda创建一个虚拟环境：baichuan，要求python版本3.8，pytorch版本1.13.0，CUDA Toolkit11.7，装完长这样：

pytorch仍然推荐用whl安装，不知道怎么装可以看看我这篇博客关于pytorch安装的部分，传送地址

Step1: 运行conda activate baichuan进入环境

conda activate baichuan

Step2: 克隆Firefly仓库并进入项目文件夹中，安装项目必要依赖

git clone https://github.com/noob-dqt/QLoRA_baichuan.git
cd QLoRA_baichuan
pip install -r requirements.txt

Step3: 可以前往huggingface下载baichuan-7B模型，下载后模型文件位于baichuan-inc/baichuan-7B中，其中包含预训练模型，模型配置参数，特定的分词器等文件，项目文件夹里有baichuan-inc/baichuan-7B这个目录，不过里面的模型文件被我删除了，下载直接覆盖这个文件夹就行，或者单独把下载后的模型文件复制到baichuan-inc/baichuan-7B/下也可以。没用魔法的话官网很慢，这里提供一种比较快的方法，运行：

pip install modelscope
python
from modelscope.hub.snapshot_download import snapshot_download
snapshot_download('../baichuan-inc/baichuan-7B', cache_dir='../baichuan-inc')

Step4: 准备训练数据集，在这里选用了Firefly提供的数据集moss-003-sft-data（下载地址），其来源于复旦大学MOSS项目，包含大量中文训练对话，考虑训练设备、时长限制，可以从数据集中采样部分对话作为训练集，其中，训练数据文件为jsonl，以如下形式组织：

{
    "conversation_id":44,
    "category":"Brainstorming",
    "conversation":[
        {
            "human":"怎么高效学习英语？",
            "assistant":"想要高效学习英语可以通过以下几个…"},
        {
            "human":"对于初学者来说，如何快速掌握英语？",
            "assistant":"以下是几个建议，可以帮助初学者快速掌…"}
		],
}

PS：选用任何想用的数据集，不过格式都必须和上面一样，后缀是jsonl，Firefly里本身也有一个简单的小数据集（几条对话）供测试。

Step5: 编辑配置训练参数，主要是修改配置文件baichuan-qlora.json，位于文件夹finetune中（你不用其他模型可以不改）。

Step6: 编写文件训练入口文件train_qlora.py，不用修改

Step7: 开始训练，若使用3090设备进行训练，使用下面命令设置两个环境变量，否则会报错

export NCCL_P2P_DISABLE="1"
export NCCL_IB_DISABLE="1"

训练，启动！

torchrun --nproc_per_node=2 train_qlora.py --train_args_file finetune/baichuan-qlora.json

在这里使用了两张显卡进行训练，根据卡的数量修nproc_per_node。

Step7: 训练结束后，需要将Adapter与基座模型进行权重合并。Adapter的权重保存到了output_dir设置的目录这里是output/baichuan-7b/中，使用merge.py脚本获得合并后的模型权重，合并后模型文件位于checkpoint文件夹下。

Step8: 编写测试脚本。模型可支持多轮对话，主要原理即通过在限制上下文长度的范围内，将历史对话保存，并在新提问产生时进行拼接，使用拼接后的问题作为模型输入进行推理，从而达到对话的记忆功能，回答更加个性化。加载合并后模型文件，使用轻量库tkinter编写一个简洁的对话界面方便使用，脚本名为ChatMulti.py，对提问进行推理并将结果返回到界面。

这里面基本上不需要做改动，影响训练的是配置文件baichuan-qlora.json，这里也基本没改，用的就是Firefly中的参数。

{
    "output_dir": "./output/baichuan-7b",
    "model_name_or_path": "baichuan-inc/baichuan-7B",
    "train_file": "./data/moss.jsonl",	# 改成自己训练数据文件路径
    "num_train_epochs": 1,
    "per_device_train_batch_size": 6,
    "gradient_accumulation_steps": 2,
    "learning_rate": 2e-4,
    "max_seq_length": 900,
    "logging_steps": 300,
    "save_steps": 500,
    "save_total_limit": 1,
    "lr_scheduler_type": "constant_with_warmup",
    "warmup_steps": 3000,
    "lora_rank": 64,
    "lora_alpha": 16,
    "lora_dropout": 0.05,
    "gradient_checkpointing": true,
    "disable_tqdm": false,
    "optim": "paged_adamw_32bit",
    "seed": 42,
    "fp16": true,
    "report_to": "tensorboard",
    "dataloader_num_workers": 0,
    "save_strategy": "steps",
    "weight_decay": 0,
    "max_grad_norm": 0.3,
    "remove_unused_columns": false
}

目录结构长这样子：

本文整理了包括知乎、CSDN在内的很多网络资源，在此鸣谢各位博主，如果有侵权的地方可以联系删除