BaiChuan

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Baichuan2-7B-chat FastApi 部署调用

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Baichuan2 介绍

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Baichuan 2 是百川智能推出的新一代开源大语言模型,采用 2.6 万亿 Tokens 的高质量语料训练。在多个权威的中文、英文和多语言的通用、领域 benchmark 上取得同尺寸最佳的效果。

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环境准备

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在autodl平台中租一个3090等24G显存的显卡机器,如下图所示镜像选择PyTorch-->2.0.0-->3.8(ubuntu20.04)-->11.8(11.3版本以上的都可以) 接下来打开刚刚租用服务器的JupyterLab, 图像 并且打开其中的终端开始环境配置、模型下载和运行演示。

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pip换源和安装依赖包

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# 升级pip
python -m pip install --upgrade pip
# 更换 pypi 源加速库的安装
pip config set global.index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

pip install fastapi==0.104.1
pip install uvicorn==0.24.0.post1
pip install requests==2.25.1
pip install modelscope==1.9.5
pip install transformers==4.35.2
pip install streamlit==1.24.0
pip install sentencepiece==0.1.99
pip install accelerate==0.24.1
pip install transformers_stream_generator==0.0.4
pip install xformers==0.0.23 
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模型下载:

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使用 modelscope 中的snapshot_download函数下载模型,第一个参数为模型名称,参数cache_dir为模型的下载路径。

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在 /root/autodl-tmp 路径下新建 download.py 文件并在其中输入以下内容,粘贴代码后记得保存文件,如下图所示。并运行 python /root/autodl-tmp/download.py 执行下载,模型大小为15 GB,下载模型大概需要10~20分钟

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import torch
from modelscope import snapshot_download, AutoModel, AutoTokenizer
import os
model_dir = snapshot_download('baichuan-inc/Baichuan2-7B-Chat',cache_dir='/root/autodl-tmp', revision='v1.0.4')
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代码准备:

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在/root/autodl-tmp路径下新建api.py文件并在其中输入以下内容,粘贴代码后记得保存文件。下面的代码有很详细的注释,大家如有不理解的地方,欢迎提出issue。

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from fastapi import FastAPI, Request
from transformers import AutoTokenizer, AutoModelForCausalLM
from transformers.generation.utils import GenerationConfig
import uvicorn
import json
import datetime
import torch

# 设置设备参数
DEVICE = "cuda"  # 使用CUDA
DEVICE_ID = "0"  # CUDA设备ID,如果未设置则为空
CUDA_DEVICE = f"{DEVICE}:{DEVICE_ID}" if DEVICE_ID else DEVICE  # 组合CUDA设备信息

# 清理GPU内存函数
def torch_gc():
    if torch.cuda.is_available():  # 检查是否可用CUDA
        with torch.cuda.device(CUDA_DEVICE):  # 指定CUDA设备
            torch.cuda.empty_cache()  # 清空CUDA缓存
            torch.cuda.ipc_collect()  # 收集CUDA内存碎片

# 创建FastAPI应用
app = FastAPI()

# 处理POST请求的端点
@app.post("/")
async def create_item(request: Request):
    global model, tokenizer  # 声明全局变量以便在函数内部使用模型和分词器
    json_post_raw = await request.json()  # 获取POST请求的JSON数据
    json_post = json.dumps(json_post_raw)  # 将JSON数据转换为字符串
    json_post_list = json.loads(json_post)  # 将字符串转换为Python对象
    prompt = json_post_list.get('prompt')  # 获取请求中的提示
    
    # 构建 messages      
    messages = [
        {"role": "user", "content": prompt}
    ]
    result= model.chat(tokenizer, messages)
    
    now = datetime.datetime.now()  # 获取当前时间
    time = now.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")  # 格式化时间为字符串
    # 构建响应JSON
    answer = {
        "response": result,
        "status": 200,
        "time": time
    }
    # 构建日志信息
    log = "[" + time + "] " + '", prompt:"' + prompt + '", response:"' + repr(result) + '"'
    print(log)  # 打印日志
    torch_gc()  # 执行GPU内存清理
    return answer  # 返回响应

# 主函数入口
if __name__ == '__main__':
    # 加载预训练的分词器和模型
    tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained("/root/autodl-tmp/baichuan-inc/Baichuan2-7B-Chat", trust_remote_code=True)
    model = AutoModelForCausalLM.from_pretrained("/root/autodl-tmp/baichuan-inc/Baichuan2-7B-Chat", trust_remote_code=True).to(torch.bfloat16).cuda()
    g_config = GenerationConfig.from_pretrained("/root/autodl-tmp/baichuan-inc/Baichuan2-7B-Chat")
    
    g_config.temperature = 0.3 # 可改参数:温度参数控制生成文本的随机性。较低的值使输出更加确定性和一致。
    g_config.top_p = 0.85 # 可改参数:top-p(或nucleus sampling)截断,只考虑累积概率达到此值的最高概率的词汇。
    g_config.top_k = 5 # 可改参数:top-k截断,只考虑概率最高的k个词汇。
    g_config.max_new_tokens = 2048 # 可改参数:设置生成文本的最大长度(以token为单位)。
    model.generation_config = g_config

    model.eval()  # 设置模型为评估模式
    # 启动FastAPI应用
    # 用6006端口可以将autodl的端口映射到本地,从而在本地使用api
    uvicorn.run(app, host='0.0.0.0', port=6006, workers=1)  # 在指定端口和主机上启动应用
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Api 部署:

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在终端输入以下命令启动api服务

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cd /root/autodl-tmp
python api.py
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加载完毕后出现如下信息说明成功。

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默认部署在 6006 端口,通过 POST 方法进行调用,可以使用curl调用,如下所示:

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curl -X POST "http://127.0.0.1:6006" 
-H 'Content-Type: application/json' 
-d '{"prompt": "你是谁"}'
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得到的返回值如下所示:

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{
    'response': '我是百川大模型,是由百川智能的工程师们创造的大语言模型', 
    'status': 200, 
    'time': '2023-12-01 17:06:10'
}
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运行显示:

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也可以使用python中的requests库进行调用,如下所示:

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import requests
import json

def get_completion(prompt):
    headers = {'Content-Type': 'application/json'}
    data = {"prompt": prompt}
    response = requests.post(url='http://127.0.0.1:6006', headers=headers, data=json.dumps(data))
    return response.json()['response']

if __name__ == '__main__':
    print(get_completion('你是谁,请给我介绍下自己'))
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运行显示:

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Baichuan-7B-chat WebDemo 部署调用

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Baichuan2 介绍

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Baichuan 2 是百川智能推出的新一代开源大语言模型,采用 2.6 万亿 Tokens 的高质量语料训练。在多个权威的中文、英文和多语言的通用、领域 benchmark 上取得同尺寸最佳的效果。

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环境准备

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在autodl平台中租一个3090等24G显存的显卡机器,如下图所示镜像选择PyTorch-->2.0.0-->3.8(ubuntu20.04)-->11.8(11.3版本以上的都可以) 接下来打开刚刚租用服务器的JupyterLab, 图像 并且打开其中的终端开始环境配置、模型下载和运行演示。

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pip换源和安装依赖包

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# 升级pip
python -m pip install --upgrade pip
# 更换 pypi 源加速库的安装
pip config set global.index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

pip install modelscope==1.9.5
pip install transformers==4.35.2
pip install streamlit==1.24.0
pip install sentencepiece==0.1.99
pip install accelerate==0.24.1
pip install transformers_stream_generator==0.0.4
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模型下载:

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使用 modelscope 中的snapshot_download函数下载模型,第一个参数为模型名称,参数cache_dir为模型的下载路径。

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在 /root/autodl-tmp 路径下新建 download.py 文件并在其中输入以下内容,粘贴代码后记得保存文件,如下图所示。并运行 python /root/autodl-tmp/download.py 执行下载,模型大小为15 GB,下载模型大概需要10~20分钟

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import torch
from modelscope import snapshot_download, AutoModel, AutoTokenizer
import os
model_dir = snapshot_download('baichuan-inc/Baichuan2-7B-Chat',cache_dir='/root/autodl-tmp', revision='v1.0.4')
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代码准备

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/root/autodl-tmp路径下新建 chatBot.py 文件并在其中输入以下内容,粘贴代码后记得保存文件。下面的代码有很详细的注释,大家如有不理解的地方,欢迎提出issue。

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# 导入所需的库
from transformers import AutoTokenizer, AutoModelForCausalLM, GenerationConfig
import torch
import streamlit as st

# 在侧边栏中创建一个标题和一个链接
with st.sidebar:
    st.markdown("## Baichuan2 LLM")
    "[开源大模型食用指南 self-llm](https://github.com/datawhalechina/self-llm.git)"
    # 创建一个滑块,用于选择最大长度,范围在0到1024之间,默认值为512
    max_length = st.slider("max_length", 0, 1024, 512, step=1)

# 创建一个标题和一个副标题
st.title("💬 Baichuan2 Chatbot")
st.caption("🚀 A streamlit chatbot powered by Self-LLM")

# 定义模型路径
mode_name_or_path = '/root/autodl-tmp/baichuan-inc/Baichuan2-7B-Chat'

# 定义一个函数,用于获取模型和tokenizer
@st.cache_resource
def get_model():
    # 从预训练的模型中获取tokenizer
    tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(mode_name_or_path, trust_remote_code=True)
    # 从预训练的模型中获取模型,并设置模型参数
    model = AutoModelForCausalLM.from_pretrained(mode_name_or_path, trust_remote_code=True,torch_dtype=torch.bfloat16,  device_map="auto")
    # 从预训练的模型中获取生成配置
    model.generation_config = GenerationConfig.from_pretrained(mode_name_or_path)
    # 设置模型为评估模式
    model.eval()  
    return tokenizer, model

# 加载Baichuan-7B-chat的model和tokenizer
tokenizer, model = get_model()

# 如果session_state中没有"messages",则创建一个包含默认消息的列表
if "messages" not in st.session_state:
    st.session_state["messages"] = [{"role": "assistant", "content": "有什么可以帮您的?"}]

# 遍历session_state中的所有消息,并显示在聊天界面上
for msg in st.session_state.messages:
    st.chat_message(msg["role"]).write(msg["content"])

# 如果用户在聊天输入框中输入了内容,则执行以下操作
if prompt := st.chat_input():
    # 将用户的输入添加到session_state中的messages列表中
    st.session_state.messages.append({"role": "user", "content": prompt})
    # 在聊天界面上显示用户的输入
    st.chat_message("user").write(prompt)
    
    # 构建输入     
    input_tensor = tokenizer.apply_chat_template(st.session_state.messages, add_generation_prompt=True, return_tensors="pt")
    # 通过模型获得输出
    outputs = model.generate(input_tensor.to(model.device), max_new_tokens=max_length)
    # 解码模型的输出,并去除特殊标记
    response = tokenizer.decode(outputs[0][input_tensor.shape[1]:], skip_special_tokens=True)
    # 将模型的输出添加到session_state中的messages列表中
    st.session_state.messages.append({"role": "assistant", "content": response})
    # 在聊天界面上显示模型的输出
    st.chat_message("assistant").write(response)
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运行 demo

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在终端中运行以下命令,启动streamlit服务,并按照 autodl 的指示将端口映射到本地,然后在浏览器中打开链接 http://localhost:6006/ ,即可看到聊天界面。

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streamlit run /root/autodl-tmp/chatBot.py --server.address 127.0.0.1 --server.port 6006
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如下所示:

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Baichuan2-7B-chat langchain 接入

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这篇主要讲 Baichuan2-7B-chat 如何对接Langchainlangchain.llms.baseLLM 模块,并且提供一个快捷搭建向量数据库、Agent等多功能的Langchain应用的部署方案;关于如何具体对接向量数据库和gradio的部分请参考internLM langchain模块。

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环境准备

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在autodl平台中租一个3090等24G显存的显卡机器,如下图所示镜像选择PyTorch-->2.0.0-->3.8(ubuntu20.04)-->11.8(11.3版本以上的都可以) 接下来打开刚刚租用服务器的JupyterLab, 图像 并且打开其中的终端开始环境配置、模型下载和运行演示。

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安装依赖

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# 升级pip
python -m pip install --upgrade pip
# 更换 pypi 源加速库的安装
pip config set global.index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

pip install modelscope==1.9.5
pip install transformers==4.35.2
pip install streamlit==1.24.0
pip install sentencepiece==0.1.99
pip install accelerate==0.24.1

pip install langchain==0.0.292
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模型下载:

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使用 modelscope 中的snapshot_download函数下载模型,第一个参数为模型名称,参数cache_dir为模型的下载路径。

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在 /root/autodl-tmp 路径下新建 download.py 文件并在其中输入以下内容,粘贴代码后记得保存文件,如下图所示。并运行 python /root/autodl-tmp/download.py 执行下载,模型大小为15 GB,下载模型大概需要10~20分钟

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import torch
from modelscope import snapshot_download, AutoModel, AutoTokenizer
import os
model_dir = snapshot_download('baichuan-inc/Baichuan2-7B-Chat',cache_dir='/root/autodl-tmp', revision='v1.0.4')
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Baichuan2-7B-chat 接入 LangChain

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为便捷构建 LLM 应用,我们需要基于本地部署的 Baichuan2-7B-chat,自定义一个 LLM 类,将 Baichuan2-7B-chat 接入到 LangChain 框架中。完成自定义 LLM 类之后,可以以完全一致的方式调用 LangChain 的接口,而无需考虑底层模型调用的不一致。

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基于本地部署的 Baichuan2-7B-chat 自定义 LLM 类并不复杂,我们只需从LangChain.llms.base.LLM 类继承一个子类,并重写构造函数与 _call 函数即可:

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from langchain.llms.base import LLM
from typing import Any, List, Optional
from langchain.callbacks.manager import CallbackManagerForLLMRun
from transformers import AutoTokenizer, AutoModelForCausalLM, GenerationConfig
import torch

class baichuan2_LLM(LLM):
    # 基于本地 Baichuan 自定义 LLM 类
    tokenizer : AutoTokenizer = None
    model: AutoModelForCausalLM = None

    def __init__(self, model_path :str):
        # model_path: Baichuan-7B-chat模型路径
        # 从本地初始化模型
        super().__init__()
        print("正在从本地加载模型...")
        self.tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(model_path, trust_remote_code=True)
        self.model = AutoModelForCausalLM.from_pretrained(model_path, trust_remote_code=True,torch_dtype=torch.bfloat16,  device_map="auto")
        self.model.generation_config = GenerationConfig.from_pretrained(model_path)
        self.model = self.model.eval()
        print("完成本地模型的加载")

    def _call(self, prompt : str, stop: Optional[List[str]] = None,
                run_manager: Optional[CallbackManagerForLLMRun] = None,
                **kwargs: Any):
         # 重写调用函数
        messages = [
            {"role": "user", "content": prompt}
        ]
         # 重写调用函数
        response= self.model.chat(self.tokenizer, messages)
        return response
        
    @property
    def _llm_type(self) -> str:
        return "baichuan2_LLM"
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调用

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然后就可以像使用任何其他的langchain大模型功能一样使用了。

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llm = baichuan2_LLM('/root/autodl-tmp/baichuan-inc/Baichuan2-7B-Chat')
llm('你是谁')
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附加案例:使用Langchain-Chatchat快速搭建基于百川2的多功能问答平台

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参考项目链接:Langchain-Chatchat

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具体部署流程:

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创建实例:

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环境准备

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在autodl平台中租一个3090等24G显存的显卡机器

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默认的模型:

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模型下载:

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使用 modelscope 中的snapshot_download函数下载模型,第一个参数为模型名称,参数cache_dir为模型的下载路径。

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在 /root/autodl-tmp 路径下新建 download.py 文件并在其中输入以下内容,粘贴代码后记得保存文件,如下图所示。并运行 python /root/autodl-tmp/download.py 执行下载,模型大小为15 GB,下载模型大概需要10~20分钟

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import torch
from modelscope import snapshot_download, AutoModel, AutoTokenizer
import os
model_dir = snapshot_download('baichuan-inc/Baichuan2-7B-Chat',cache_dir='/root/autodl-tmp', revision='v1.0.4')
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修改模型配置:

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进入Langchain-Chatchat/configs/model_config.py文件,修改以下几个配置,调整成百川2模型

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可选择多种模型:

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添加本地模型地址:

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调用:

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选择新的终端

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cd /root/Langchain-Chatchat/
conda activate /root/pyenv
python startup.py -a
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可以考虑vsc的端口vsc端口转发功能,转发端口,本地运行

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使用效果:

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多模型选择对话:

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知识库管理:

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还有其他功能,可以自行尝试

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Baichuan2-7B-chat lora 微调

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概述:

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本节我们简要介绍如何基于 transformers、peft 等框架,对 Baichuan2-7B-chat模型进行 Lora 微调。Lora 是一种高效微调方法,深入了解其原理可参见博客:知乎|深入浅出Lora

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这个教程会在同目录下给大家提供一个 nodebook 文件,来让大家更好的学习。

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安装依赖

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# 升级pip
python -m pip install --upgrade pip
# 更换 pypi 源加速库的安装
pip config set global.index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

pip install modelscope==1.9.5
pip install streamlit==1.24.0
pip install sentencepiece==0.1.99
pip install accelerate==0.24.1
pip install transformers_stream_generator==0.0.4
pip install transformers==4.33.1
pip install peft==0.4.0
pip install datasets==2.10.1
pip install accelerate==0.20.3
pip install tiktoken
pip install transformers_stream_generator
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模型下载:

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使用 modelscope 中的snapshot_download函数下载模型,第一个参数为模型名称,参数cache_dir为模型的下载路径。

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在 /root/autodl-tmp 路径下新建 download.py 文件并在其中输入以下内容,粘贴代码后记得保存文件,如下图所示。并运行 python /root/autodl-tmp/download.py 执行下载,模型大小为15 GB,下载模型大概需要10~20分钟

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import torch
from modelscope import snapshot_download, AutoModel, AutoTokenizer
import os
model_dir = snapshot_download('baichuan-inc/Baichuan2-7B-Chat',cache_dir='/root/autodl-tmp', revision='v1.0.4')
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指令集构建:

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LLM 的微调一般指指令微调过程。所谓指令微调,是说我们使用的微调数据形如:

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{
    "instrution":"回答以下用户问题,仅输出答案。",
    "input":"1+1等于几?",
    "output":"2"
}
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其中,instruction 是用户指令,告知模型其需要完成的任务;input 是用户输入,是完成用户指令所必须的输入内容;output 是模型应该给出的输出。

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即我们的核心训练目标是让模型具有理解并遵循用户指令的能力。因此,在指令集构建时,我们应针对我们的目标任务,针对性构建任务指令集。例如,在本节我们使用由笔者合作开源的 Chat-甄嬛 项目作为示例,我们的目标是构建一个能够模拟甄嬛对话风格的个性化 LLM,因此我们构造的指令形如:

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{
    "instruction": "现在你要扮演皇帝身边的女人--甄嬛",
    "input":"你是谁?",
    "output":"家父是大理寺少卿甄远道。"
}
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我们所构造的全部指令数据集在根目录下。

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数据格式化:

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Lora 训练的数据是需要经过格式化、编码之后再输入给模型进行训练的,如果是熟悉 Pytorch 模型训练流程的同学会知道,我们一般需要将输入文本编码为 input_ids,将输出文本编码为 labels,编码之后的结果都是多维的向量。我们首先定义一个预处理函数,这个函数用于对每一个样本,编码其输入、输出文本并返回一个编码后的字典:

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def process_func(example):
    MAX_LENGTH = 256    
    input_ids, attention_mask, labels = [], [], []
    instruction = tokenizer("\n".join(["<|im_start|>system", "现在你要扮演皇帝身边的女人--甄嬛.<|im_end|>" + "\n<|im_start|>user\n" + example["instruction"] + example["input"] + "<|im_end|>\n"]).strip()+"\n\nAssistant: ",add_special_tokens=False)  # add_special_tokens 不在开头加 special_tokens
    response = tokenizer(example["output"]+tokenizer.eos_token, add_special_tokens=False)
    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:  # 做一个截断
        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
    }
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加载tokenizer和半精度模型:

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import torch

model = AutoModelForCausalLM.from_pretrained('baichuan-inc/Baichuan2-7B-Chat', trust_remote_code=True, torch_dtype=torch.half, device_map="auto")
model.generation_config = GenerationConfig.from_pretrained('baichuan-inc/Baichuan2-7B-Chat/')
model
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定义LoraConfig:

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LoraConfig这个类中可以设置很多参数,但主要的参数没多少,简单讲一讲,感兴趣的同学可以直接看源码。

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task_type:模型类型
target_modules:需要训练的模型层的名字,主要就是attention部分的层,不同的模型对应的层的名字不同,可以传入数组,也可以字符串,也可以正则表达式。
rlora的秩,具体可以看Lora原理
lora_alphaLora alaph,具体作用参见 Lora 原理

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from peft import LoraConfig, TaskType, get_peft_model

config = LoraConfig(
    task_type=TaskType.CAUSAL_LM, 
    target_modules=["W_pack", "o_proj", "gate_proj", "up_proj", "down_proj"],
    inference_mode=False, # 训练模式
    r=8, # Lora 秩
    lora_alpha=32, # Lora alaph,具体作用参见 Lora 原理
    lora_dropout=0.1# Dropout 比例
)
config
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自定义 TrainingArguments 参数:

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TrainingArguments这个类的源码也介绍了每个参数的具体作用,当然大家可以来自行探索,这里就简单说几个常用的。

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output_dir:模型的输出路径
per_device_train_batch_size:顾名思义 batch_size
gradient_accumulation_steps: 梯度累加,如果你的显存比较小,那可以把 batch_size 设置小一点,梯度累加增大一些。
logging_steps:多少步,输出一次log
num_train_epochs:顾名思义 epoch
gradient_checkpointing:梯度检查,这个一旦开启,模型就必须执行model.enable_input_require_grads(),这个原理大家可以自行探索,这里就不细说了。

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args = TrainingArguments(
    output_dir="./output/Baichuan2",
    per_device_train_batch_size=8,
    gradient_accumulation_steps=2,
    logging_steps=10,
    num_train_epochs=3,
    save_steps=100,
    learning_rate=5e-5,
    save_on_each_node=True,
    gradient_checkpointing=True
)
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使用 Trainer 训练

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trainer = Trainer(
    model=model,
    args=args,
    train_dataset=tokenized_id,
    data_collator=DataCollatorForSeq2Seq(tokenizer=tokenizer, padding=True),
)
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模型推理

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可以用这种比较经典的方式推理:

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model.eval()
inputs = tokenizer("<|im_start|>system\n现在你要扮演皇帝身边的女人--甄嬛.<|im_end|>\n<|im_start|>user\n{}<|im_end|>\n".format("你是谁", "").strip() + "\nassistant\n ", return_tensors="pt")
outputs = model.generate(**inputs.to(model.device), max_new_tokens=100, eos_token_id=2)

result = tokenizer.decode(outputs[0], skip_special_tokens=True)
print(result)
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或者重新加载模型:

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from transformers import AutoModelForSeq2SeqLM
from peft import PeftModel, PeftConfig

peft_model_id = "output/Baichuan3/checkpoint-600"  # 这里我训练出效果最好的一版是 checkpoint-600,所以调用了这个,大家可以根据自己情况选择
config = PeftConfig.from_pretrained(peft_model_id)
model = AutoModelForCausalLM.from_pretrained("baichuan-inc/Baichuan2-7B-Chat", use_fast=False, trust_remote_code=True)
model = PeftModel.from_pretrained(model, peft_model_id)

model.eval()
input = tokenizer("<|im_start|>system\n现在你要扮演皇帝身边的女人--甄嬛.<|im_end|>\n<|im_start|>user\n{}<|im_end|>\n".format("你是谁", "").strip() + "\nassistant\n ", return_tensors="pt").to(model.device)

max_length = 512

outputs = model.generate(
    **input,
    max_length=max_length,
    eos_token_id=2,
    do_sample=True,
    repetition_penalty=1.3,
    no_repeat_ngram_size=5,
    temperature=0.1,
    top_k=40,
    top_p=0.8,
)
print(tokenizer.decode(outputs[0], skip_special_tokens=True))
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