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## 基于TencentPretrain框架的LLaMA微调训练 ## LLaMA
## 论文
`LLaMA: Open and Efficient Foundation Language Models`
## 模型介绍 - [https://arxiv.org/abs/2302.13971](https://arxiv.org/abs/2302.13971)
LLaMA,这是一个基础语言模型的集合,参数范围从7B到65B。在数万亿的tokens上训练出的模型,并表明可以专门使用公开可用的数据集来训练最先进的模型,而不依赖于专有的和不可访问的数据集。特别是,llama 13B在大多数基准测试中优于GPT-3 (175B), LLaMA 65B与最好的模型Chinchilla-70B和PaLM-540B具有竞争力。
LLAMA网络基于 Transformer 架构。提出了各种改进,并用于不同的模型,例如 PaLM。以下是与原始架构的主要区别: `Llama 2: Open Foundation and Fine-Tuned Chat Models`
**预归一化**。为了提高训练稳定性,对每个transformer 子层的输入进行归一化,而不是对输出进行归一化。使用 RMSNorm 归一化函数。 - [https://arxiv.org/abs/2307.09288](https://arxiv.org/abs/2307.09288)
**SwiGLU 激活函数 [PaLM]**。使用 SwiGLU 激活函数替换 ReLU 非线性以提高性能。使用 2 /3 4d 的维度而不是 PaLM 中的 4d。 ## 模型结构
LLaMA,这是一个基础语言模型的集合,参数范围从7B到65B。在数万亿的tokens上训练出的模型,并表明可以专门使用公开可用的数据集来训练最先进的模型,而不依赖于专有的和不可访问的数据集。特别是,llama 13B在大多数基准测试中优于GPT-3 (175B), LLaMA 65B与最好的模型Chinchilla-70B和PaLM-540B具有竞争力。LLAMA网络基于 Transformer 架构。提出了各种改进,并用于不同的模型,例如 PaLM。
**旋转嵌入**。移除了绝对位置嵌入,而是添加了旋转位置嵌入 (RoPE),在网络的每一层。
LLaMA 2是LLaMA的新一代版本,具有商业友好的许可证。 LLaMA 2 有 3 种不同的尺寸:7B、13B 和 70B。Llama 2训练语料相比LLaMA多出40%,上下文长度是由之前的2048升级到4096,可以理解和生成更长的文本。Llama 2采用了 Llama 1 的大部分预训练设置和模型架构,使用标准Transformer 架构,使用 RMSNorm 应用预归一化、使用 SwiGLU 激活函数和旋转位置嵌入RoPE。具体细节可参考论文 LLaMA模型具体参数
[Llama 2: Open Foundation and Fine-Tuned Chat Models](https://ai.meta.com/research/publications/llama-2-open-foundation-and-fine-tuned-chat-models/) | 模型名称 | 隐含层维度 | 层数 | 头数 | 词表大小 | 训练数据(tokens) | 位置编码 | 最大长 |
| -------- | -------- | -------- | -------- | -------- | -------- | -------- | -------- |
| LLaMA-7B | 4,096 | 32 | 32 | 32,000 |1T | RoPE | 2048 |
| LLaMA-13B | 5,120 | 40 | 40 | 32,000 |1T | RoPE | 2048 |
[LLaMA: Open and Efficient Foundation Language Models](https://arxiv.org/pdf/2302.13971v1.pdf)
### 依赖环境 <div align="center">
* Python >= 3.6 <img src="./data/media/llamaa.png" width="600" height="500">
* [torch >= 1.1](https://cancon.hpccube.com:65024/4/main/pytorch/dtk23.04) </div>
* six >= 1.12.0
* argparse
* packaging
* regex
* [DeepSpeed](https://cancon.hpccube.com:65024/4/main/deepspeed/dtk23.04)
推荐使用docker方式运行,提供[光源](https://www.sourcefind.cn/#/service-list)拉取的docker镜像:image.sourcefind.cn:5000/dcu/admin/base/pytorch:1.13.1-centos7.6-dtk-23.04-py37-latest LLaMA 2是LLaMA的新一代版本,具有商业友好的许可证。 LLaMA 2 有 3 种不同的尺寸:7B、13B 和 70B。Llama 2训练语料相比LLaMA多出40%,上下文长度是由之前的2048升级到4096,可以理解和生成更长的文本。Llama 2采用了 Llama 1 的大部分预训练设置和模型架构,使用标准Transformer 架构,使用 RMSNorm 应用预归一化、使用 SwiGLU 激活函数和旋转位置嵌入RoPE。
#### Docker配置方式
```commandline
## 算法原理
以下是与原始架构的主要区别:
**预归一化**。为了提高训练稳定性,对每个transformer 子层的输入进行归一化,而不是对输出进行归一化。使用 RMSNorm 归一化函数。
**SwiGLU 激活函数**。使用 SwiGLU 激活函数替换 ReLU 非线性以提高性能。使用 2 /3 4d 的维度而不是 PaLM 中的 4d。
**旋转嵌入**。移除了绝对位置嵌入,而是添加了旋转位置嵌入 (RoPE),在网络的每一层。
## 环境配置
### Docker(方式一)
推荐使用docker方式运行,提供拉取的docker镜像:
```
docker pull image.sourcefind.cn:5000/dcu/admin/base/pytorch:1.13.1-centos7.6-dtk-23.04-py37-latest docker pull image.sourcefind.cn:5000/dcu/admin/base/pytorch:1.13.1-centos7.6-dtk-23.04-py37-latest
```
进入docker,安装docker中没有的依赖:
```
docker run -dit --network=host --name=llama-tencentpretrain --privileged --device=/dev/kfd --device=/dev/dri --ipc=host --shm-size=16G --group-add video --cap-add=SYS_PTRACE --security-opt seccomp=unconfined -u root --ulimit stack=-1:-1 --ulimit memlock=-1:-1 image.sourcefind.cn:5000/dcu/admin/base/pytorch:1.13.1-centos7.6-dtk-23.04-py37-latest docker run -dit --network=host --name=llama-tencentpretrain --privileged --device=/dev/kfd --device=/dev/dri --ipc=host --shm-size=16G --group-add video --cap-add=SYS_PTRACE --security-opt seccomp=unconfined -u root --ulimit stack=-1:-1 --ulimit memlock=-1:-1 image.sourcefind.cn:5000/dcu/admin/base/pytorch:1.13.1-centos7.6-dtk-23.04-py37-latest
docker exec -it llama-tencentpretrain /bin/bash docker exec -it llama-tencentpretrain /bin/bash
pip install -r requirements.txt -i http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/ --trusted-host mirrors.aliyun.com pip install -r requirements.txt -i http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/ --trusted-host mirrors.aliyun.com
``` ```
也可从目录下的Dockerfile构建镜像: ### Dockerfile(方式二)
```commandline ```
docker build -t llama:latest . docker build -t llama:latest .
docker run -dit --network=host --name=llama-tencentpretrain --privileged --device=/dev/kfd --device=/dev/dri --ipc=host --shm-size=16G --group-add video --cap-add=SYS_PTRACE --security-opt seccomp=unconfined -u root --ulimit stack=-1:-1 --ulimit memlock=-1:-1 llama:latest docker run -dit --network=host --name=llama-tencentpretrain --privileged --device=/dev/kfd --device=/dev/dri --ipc=host --shm-size=16G --group-add video --cap-add=SYS_PTRACE --security-opt seccomp=unconfined -u root --ulimit stack=-1:-1 --ulimit memlock=-1:-1 llama:latest
docker exec -it llama-tencentpretrain /bin/bash
``` ```
### Conda(方法三)
1. 创建conda虚拟环境:
```
conda create -n chatglm python=3.7
```
2. 关于本项目DCU显卡所需的工具包、深度学习库等均可从[光合](https://developer.hpccube.com/tool/)开发者社区下载安装。
- [DTK 23.04](https://cancon.hpccube.com:65024/1/main/DTK-23.04.1)
- [Pytorch 1.13.1](https://cancon.hpccube.com:65024/4/main/pytorch/dtk23.04)
- [Deepspeed 0.9.2](https://cancon.hpccube.com:65024/4/main/deepspeed/dtk23.04)
Tips:以上dtk驱动、python、deepspeed等工具版本需要严格一一对应。
3. 其它依赖库参照requirements.txt安装:
```
pip install -r requirements.txt
```
### 模型权重下载 ## 数据集
我们在[data](./data)目录下集成了中文公开指令数据集[alpaca_gpt4_data_zh.json](https://huggingface.co/datasets/shibing624/alpaca-zh),供用户快速验证:
```
./data/alpaca_gpt4_data_zh.json
```
## 模型权重下载
1. 方式一:下载huggingface格式模型。以 7B 模型为例,首先下载预训练[LLaMA权重](https://huggingface.co/decapoda-research/llama-7b-hf),转换到TencentPretrain格式: 1. 方式一:下载huggingface格式模型。以 7B 模型为例,首先下载预训练[LLaMA权重](https://huggingface.co/decapoda-research/llama-7b-hf),转换到TencentPretrain格式:
```commandline ```commandline
python3 scripts/convert_llama_from_huggingface_to_tencentpretrain.py --input_model_path $LLaMA_HF_PATH \ python3 scripts/convert_llama_from_huggingface_to_tencentpretrain.py --input_model_path $LLaMA_HF_PATH \
...@@ -54,8 +93,8 @@ python3 scripts/convert_llama_from_huggingface_to_tencentpretrain.py --input_mod ...@@ -54,8 +93,8 @@ python3 scripts/convert_llama_from_huggingface_to_tencentpretrain.py --input_mod
``` ```
2. 方式二:也可以直接下载[TencentPretrain对应格式模型](https://huggingface.co/Linly-AI/)进行微调训练,不需要转换格式。 2. 方式二:也可以直接下载[TencentPretrain对应格式模型](https://huggingface.co/Linly-AI/)进行微调训练,不需要转换格式。
### 全参数增量预训练 ## 全参数增量预训练
##### 数据预处理 ### 数据预处理
1. 构建预训练数据集 1. 构建预训练数据集
txt预训练语料:多个txt需要合并到一个 .txt 文件并按行随机打乱,语料格式如下: txt预训练语料:多个txt需要合并到一个 .txt 文件并按行随机打乱,语料格式如下:
...@@ -79,7 +118,7 @@ python3 preprocess.py --corpus_path $CORPUS_PATH --spm_model_path $LLaMA_PATH/to ...@@ -79,7 +118,7 @@ python3 preprocess.py --corpus_path $CORPUS_PATH --spm_model_path $LLaMA_PATH/to
可选参数: --json_format_corpus:使用jsonl格式数据; 可选参数: --json_format_corpus:使用jsonl格式数据;
--full_sentences:对长度不足的样本使用其他样本进行填充(没有 pad token); --full_sentences:对长度不足的样本使用其他样本进行填充(没有 pad token);
##### 增量预训练 ### 训练
1. 单机 1. 单机
```commandline ```commandline
deepspeed pretrain.py --deepspeed --deepspeed_config models/deepspeed_zero3_config.json --enable_zero3 \ deepspeed pretrain.py --deepspeed --deepspeed_config models/deepspeed_zero3_config.json --enable_zero3 \
...@@ -96,8 +135,10 @@ deepspeed pretrain.py --deepspeed --deepspeed_config models/deepspeed_zero3_conf ...@@ -96,8 +135,10 @@ deepspeed pretrain.py --deepspeed --deepspeed_config models/deepspeed_zero3_conf
cd slurm_scripts cd slurm_scripts
bash run-pt.sh bash run-pt.sh
``` ```
### 全参数指令微调
##### 数据预处理
## 全参数指令微调
#### 数据预处理
1. 构建指令数据集:指令数据为 json 格式,包含instruction、input、output三个字段(可以为空),每行一条样本。 1. 构建指令数据集:指令数据为 json 格式,包含instruction、input、output三个字段(可以为空),每行一条样本。
示例: 示例:
```commandline ```commandline
...@@ -109,7 +150,7 @@ bash run-pt.sh ...@@ -109,7 +150,7 @@ bash run-pt.sh
python3 preprocess.py --corpus_path $INSTRUCTION_PATH --spm_model_path $LLaMA_PATH/tokenizer.model \ python3 preprocess.py --corpus_path $INSTRUCTION_PATH --spm_model_path $LLaMA_PATH/tokenizer.model \
--dataset_path $OUTPUT_DATASET_PATH --data_processor alpaca --seq_length 1024 --dataset_path $OUTPUT_DATASET_PATH --data_processor alpaca --seq_length 1024
``` ```
##### 微调训练 ### 训练
1. 单机 1. 单机
```commandline ```commandline
deepspeed pretrain.py --deepspeed --deepspeed_config models/deepspeed_zero3_config.json --enable_zero3 \ deepspeed pretrain.py --deepspeed --deepspeed_config models/deepspeed_zero3_config.json --enable_zero3 \
...@@ -128,7 +169,7 @@ bash run-ift.sh ...@@ -128,7 +169,7 @@ bash run-ift.sh
``` ```
### 模型分块 ## 模型分块
训练初始化时,每张卡会加载一个模型的拷贝,因此内存需求为模型大小*GPU数量。内存不足时可以通过以下方式将模型分块,然后使用分块加载。 训练初始化时,每张卡会加载一个模型的拷贝,因此内存需求为模型大小*GPU数量。内存不足时可以通过以下方式将模型分块,然后使用分块加载。
```commandline ```commandline
python3 scripts/convert_model_into_blocks.py \ python3 scripts/convert_model_into_blocks.py \
...@@ -138,11 +179,11 @@ python3 scripts/convert_model_into_blocks.py \ ...@@ -138,11 +179,11 @@ python3 scripts/convert_model_into_blocks.py \
``` ```
其中,--input_model_path 输入模型路径; --output_model_path 输出模型目录; --block_size 分块大小;在训练加载模型时,将 pretrained_model_path 改为以上输出的目录即可。 其中,--input_model_path 输入模型路径; --output_model_path 输出模型目录; --block_size 分块大小;在训练加载模型时,将 pretrained_model_path 改为以上输出的目录即可。
### 模型推理 ## 推理
TencentPretrain格式模型推理请参考[LLAMA_pytorch](https://developer.hpccube.com/codes/modelzoo/llama_pytorch) TencentPretrain格式模型推理请参考[llama_inference_pytorch](https://developer.hpccube.com/codes/modelzoo/llama_inference_pytorch)
### 训练实验结果 ### Results
- 利用公开指令数据集[alpaca_gpt4_data_zh.json](https://huggingface.co/datasets/shibing624/alpaca-zh),基于汉化ChineseLLaMA的7B、13B基础模型,我们进行指令微调训练实验,以下为训练Loss: - 利用公开指令数据集[alpaca_gpt4_data_zh.json](https://huggingface.co/datasets/shibing624/alpaca-zh),基于汉化ChineseLLaMA的7B、13B基础模型,我们进行指令微调训练实验,以下为训练Loss:
<div align="center"> <div align="center">
<figure class="half"> <figure class="half">
...@@ -156,9 +197,19 @@ TencentPretrain格式模型推理请参考[LLAMA_pytorch](https://developer.hpcc ...@@ -156,9 +197,19 @@ TencentPretrain格式模型推理请参考[LLAMA_pytorch](https://developer.hpcc
<img src="./data/media/ift_llama2_7B_bs2_32node_128cards.jpg" width="300" height="250"> <img src="./data/media/ift_llama2_7B_bs2_32node_128cards.jpg" width="300" height="250">
</div> </div>
## 应用场景
### 算法类别
`自然语言处理`
### 热点应用行业
`nlp,智能聊天助手,科研`
## 源码仓库及问题反馈 ## 源码仓库及问题反馈
- https://developer.hpccube.com/codes/modelzoo/llama1-2 - https://developer.hpccube.com/codes/modelzoo/llama_tencentpretrain_pytorch
## 参考 ## 参考
......
# 模型唯一标识
modelCode=408
# 模型名称 # 模型名称
modelName=LLaMA(TencentPretrain)_Pytorch modelName=llama_tencentpretrain_pytorch
# 模型描述 # 模型描述
modelDescription=基于Pytorch框架的LLaMA微调训练 modelDescription=基于tencentpretrain训练框架的llama
# 应用场景(多个标签以英文逗号分割) # 应用场景
appScenario=训练,train,nlp,智能聊天助手 appScenario=训练,推理,train,inference,nlp,智能聊天助手
# 框架类型(多个标签以英文逗号分割) # 框架类型
frameType=Pytorch frameType=Pytorch,Transformers,Deepspeed
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