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    人工智能平台 PAI：Llama3-8B大模型微调训练

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    人工智能平台 PAI：Llama3-8B大模型微调训练

    更新时间：Sep 26, 2024

    DSW是一款交互式建模平台，适合需要定制化微调模型并追求优化效果的开发者。本文以Llama-3-8B-Instruct模型为例，为您介绍如何在DSW中对Llama3大模型进行参数微调训练，以使模型更好地理解和适应特定的任务，提高模型在指定任务上的表现和性能。

    背景信息

    Llama3是Meta于2024年4月开放的Llama系列的最新模型。基于超过15万亿tokens的训练，相当于Llama2数据集的7倍之多。该模型不仅支持8K长文本，还配备了经过改进的Tokenizer，其词汇量高达128K token，确保在处理复杂语境和专业术语时实现更精准高效的性能表现。

    Llama3提供8B和70B两个版本以满足不同场景的需求，每个版本都包括基础和指令调优两种形式：

    • 8B版本

      适合消费级GPU环境，确保在有限计算资源下实现快速部署与开发工作，适用于对模型响应速度与成本效益要求较高的应用场景。

      • Meta-Llama-3-8b：8B基础模型

      • Meta-Llama-3-8b-instruct：8B基础模型的指令调优版

    • 70B版本

      面向大规模AI应用定制，凭借其庞大的参数规模，适合处理高复杂度任务和追求更优模型性能的高端项目。

      • Meta-Llama-3-70b：70B基础模型

      • Meta-Llama-3-70b-instruct：70B基础模型的指令调优版

    前提条件

    • 创建工作空间，详情请参见创建工作空间。

    • 创建DSW实例，其中关键参数配置如下。具体操作，请参见创建DSW实例。

      • 实例规格选择：推荐使用V100（16GB）或更高显存的GPU。

      • Python环境：建议使用Python3.9及以上版本。

      • 镜像选择：本方案在镜像URL中输入dsw-registry-vpc.REGION.cr.aliyuncs.com/pai-training-algorithm/llm_deepspeed_peft:v0.0.3，其中，REGION需要替换为DSW实例所属地域对应的代号，例如cn-hangzhou、cn-shanghai等，更多地域和REGION对应关系请参见下表。

        地域

        REGION代号

        杭州

        cn-hangzhou

        上海

        cn-shanghai

        北京

        cn-beijing

        深圳

        cn-shenzhen

    • 使用Llama3大模型前请阅读Meta官方许可证。

      说明

      如果无法访问，您可能需要设置代理后再尝试重新访问。

    步骤一、下载模型

    方式一：在DSW下载模型

    1. 进入DSW开发环境。

      1. 登录PAI控制台。

      2. 在页面左上方，选择DSW实例所在的地域。

      3. 在左侧导航栏单击工作空间列表，在工作空间列表页面中单击默认工作空间名称，进入对应工作空间内。

      4. 在左侧导航栏，选择模型开发与训练>交互式建模（DSW）。

      5. 单击需要打开的实例操作列下的打开，进入DSW实例开发环境。

    2. 在Launcher页面中，单击快速开始区域Notebook下的Python3。

    3. 在Notebook中执行以下代码下载模型文件。代码会自动选择适当的下载地址，并将模型文件下载至当前目录。

      ! pip install modelscope==1.12.0 transformers==4.37.0
      from modelscope.hub.snapshot_download import snapshot_download
snapshot_download('LLM-Research/Meta-Llama-3-8B-Instruct', cache_dir='.', revision='master')

    方式二：在Meta下载模型

    前往Meta申请下载模型。

    说明

    如果无法访问，您可能需要设置代理后再尝试重新访问。

    步骤二、准备数据集

    本案例准备了英文诗歌数据集，用于微调Llama 3模型，提高其生成诗歌的表现能力。在DSW的Notebook中执行以下命令，即可下载模型所需的训练数据集。

    !wget https://atp-modelzoo-sh.oss-cn-shanghai.aliyuncs.com/tutorial/llm_instruct/en_poetry_train.json

    您也可以参考该数据集的格式，根据自己的使用场景，准备所需的数据集。通过微调，能够提高大语言模型在特定任务上的回答准确性。

    步骤三、微调模型

    LoRA轻量化训练

    基于已有的训练脚本/ml/code/sft.py进行模型的LoRA轻量化训练。训练结束之后，将模型参数进行量化，以便使用更少的显存进行推理。

    当运行accelerate launch命令时，会使用这些参数启动指定的Python脚本，并且根据multi_gpu.yaml配置文件中的设置，在计算资源允许的范围内进行训练。

    ! accelerate launch --num_processes 1 --config_file /ml/code/multi_gpu.yaml /ml/code/sft.py \
    --model_name  ./LLM-Research/Meta-Llama-3-8B-Instruct/ \
    --model_type llama \
    --train_dataset_name chinese_medical_train_sampled.json \
    --num_train_epochs 3 \
    --batch_size 8 \
    --seq_length 128 \
    --learning_rate 5e-4 \
    --lr_scheduler_type linear \
    --target_modules k_proj o_proj q_proj v_proj \
    --output_dir lora_model/ \
    --apply_chat_template \
    --use_peft \
    --load_in_4bit \
    --peft_lora_r 32 \
    --peft_lora_alpha 32

    示例使用的参数说明如下，请您根据实际情况进行修改：

    • accelerate launch命令行工具用于在多GPU中启动和管理深度学习训练脚本。

      • num_processes 1：设置并行处理的进程数量为1，即不进行多进程并行处理。

      • config_file/ml/code/multi_gpu.yaml：指定配置文件的路径。

      • /ml/code/sft.py：指定要运行的Python脚本的路径。

    • 脚本/ml/code/sft.py接受的参数：

      • --model_name./LLM-Research/Meta-Llama-3-8B-Instruct/：指定预训练模型的路径。

      • --model_type llama：指定模型的类型，此处为Llama。

      • --train_dataset_namechinese_medical_train_sampled.json：指定训练数据集的路径。

      • --num_train_epochs 3：设置训练的轮次为3。

      • --batch_size 8：设置批处理的大小为8。

      • --seq_length 128：设置序列的长度为128。

      • --learning_rate 5e-4：设置学习率为0.0005。

      • --lr_scheduler_type linear：设置学习率调度器类型为线性。

      • --target_modules k_proj o_proj q_proj v_proj：指定在微调中需要特别关注的模型模块。

      • --output_dir lora_model/：指定输出目录路径，微调后的模型将被保存在这里。

      • --apply_chat_template：指定训练时应用聊天模板。

      • --use_peft：在训练过程中使用参数有效调优PEFT（Parameter-Efficient Fine-Tuning）方法。

      • --load_in_4bit：指示模型权重载入时使用4位精度，减少内存消耗。

      • --peft_lora_r 32：如果使用了LoRA（Low-Rank Adaptation）作为参数有效调优方法的一部分，这会指定LoRA的值为32。

      • --peft_lora_alpha 32：设置LoRA参数的另一部分，alpha的大小为32。

    将LoRA权重与基础模型融合

    执行以下命令，将LoRA权重与基础模型融合。

    ! RANK=0 python /ml/code/convert.py \
    --model_name ./LLM-Research/Meta-Llama-3-8B-Instruct/ \
    --model_type llama \
    --output_dir trained_model/ \
    --adapter_dir lora_model/

    示例使用的参数说明如下：

    • RANK=0：环境变量RANK用于分布式训练中，表示当前进程在所有进程中的序号。设为0表明它是单进程或者是分布式训练中的主进程。

    • python /ml/code/convert.py：执行convert.py脚本，用于权重转换或其他转换工作。

    • --model_name ./LLM-Research/Meta-Llama-3-8B-Instruct/：指定基础模型的路径。

    • --model_type llama：指定模型类型，此处为Llama。

    • --output_dir trained_model/：指定转换后的模型和权重应该输出保存的目录。

    • --adapter_dir lora_model/：指定包含LoRA适配器权重的目录。

    步骤四、推理模型

    执行以下命令进行模型推理，验证微调效果。这里我们让模型写一首关于春天的诗歌：

    import torch, transformers

# model_id = "./LLM-Research/Meta-Llama-3-8B-Instruct/"
model_id = "./trained_model/"
pipeline = transformers.pipeline(
    "text-generation",
    model=model_id,
    model_kwargs={"torch_dtype": torch.bfloat16},
    device="cuda",
)

messages = [
    {"role": "user", "content": "Write a poem on a topic 'spring' "},
]

prompt = pipeline.tokenizer.apply_chat_template(
        messages, 
        tokenize=False, 
        add_generation_prompt=True
)

terminators = [
    pipeline.tokenizer.eos_token_id,
    pipeline.tokenizer.convert_tokens_to_ids("<|eot_id|>")
]

outputs = pipeline(
    prompt,
    max_new_tokens=1024,
    eos_token_id=terminators,
    do_sample=True,
    temperature=0.6,
    top_p=0.9,
)
print(outputs[0]["generated_text"][len(prompt):])

    以下是模型生成的回答，可以看出微调后的模型在诗歌写作方面表现很好：

    Here's a poem on the topic of "Spring":

As winter's chill begins to fade,
The earth awakens from its shade,
And spring's sweet breath begins to blow,
Bringing life to all that's cold and slow.

The trees regain their vibrant hue,
And flowers bloom, both old and new,
Their petals dancing in the breeze,
As sunshine warms the world with ease.

The air is filled with sweet perfume,
As blossoms burst forth in their room,
And robins sing their morning song,
As spring's awakening is strong.

The world is fresh, and new, and bright,
As spring's warm light begins to take flight,
And all around, new life unfolds,
As winter's grip begins to grow old.

So let us bask in spring's warm rays,
And let our spirits soar and sway,
For in this season, we're reborn,
And all around, new life is sworn.

I hope you enjoy it!

    步骤五、部署模型

    您可以将微调后的模型权重上传至OSS，使用EAS ChatLLM部署微调后的Llama3模型服务。具体操作，请参见5分钟使用EAS一键部署LLM大语言模型应用。

    附录：从DSW Gallery中运行Llama3

    当前，DSW Gallery已经内预置Llama3的Notebook案例，您可以在DSW实例中打开案例并一键运行，或根据实际需求进行修改。具体操作，请参见Notebook Gallery。

    相关文档

    若要了解ChatLLM-WebUI的重要版本发布信息，请参见ChatLLM-WebUI版本发布详情。