🤗 PEFT:在低资源硬件上对十亿规模模型进行参数高效微调
基于 Transformers 架构的大型语言模型 (LLM),如 GPT、T5 和 BERT,已经在各种自然语言处理 (NLP) 任务中取得了最先进的结果。此外,还开始涉足其他领域,例如计算机视觉 (CV) (VIT、Stable Diffusion、LayoutLM) 和音频 (Whisper、XLS-R)。传统的范式是对通用网络规模数据进行大规模预训练,然后对下游任务进行微调。与使用开箱即用的预训练 LLM (例如,零样本推理) 相比,在下游数据集上微调这些预训练 LLM 会带来巨大的性能提升。
然而,随着模型变得越来越大,在消费级硬件上对模型进行全部参数的微调变得不可行。此外,为每个下游任务独立存储和部署微调模型变得非常昂贵,因为微调模型与原始预训练模型的大小相同。参数高效微调(PEFT) 方法旨在解决这两个问题!
PEFT 方法仅微调少量 (额外) 模型参数,同时冻结预训练 LLM 的大部分参数,从而大大降低了计算和存储成本。这也克服了灾难性遗忘的问题,这是在 LLM 的全参数微调期间观察到的一种现象。PEFT 方法也显示出在低数据状态下比微调更好,可以更好地泛化到域外场景。它可以应用于各种模态,例如图像分类以及 Stable diffusion dreambooth。
PEFT 方法还有助于提高轻便性,其中用户可以使用 PEFT 方法调整模型,以获得与完全微调的大型检查点相比,大小仅几 MB 的微小检查点。例如, bigscience/mt0-xxl
占用 40GB 的存储空间,全参数微调将导致每个下游数据集有对应 40GB 检查点。而使用 PEFT 方法,每个下游数据集只占用几 MB 的存储空间,同时实现与全参数微调相当的性能。来自 PEFT 方法的少量训练权重被添加到预训练 LLM 顶层。因此,同一个 LLM 可以通过添加小的权重来用于多个任务,而无需替换整个模型。
简而言之,PEFT 方法使您能够获得与全参数微调相当的性能,同时只有少量可训练参数。
今天,我们很高兴地介绍 🤗 PEFT 库。它提供了最新的参数高效微调技术,与 🤗 Transformers 和 🤗 Accelerate 无缝集成。这使得能够使用来自 Transformers 的最流行和高性能的模型,以及 Accelerate 的简单性和可扩展性。以下是目前支持的 PEFT 方法,即将推出更多:
- LoRA: LORA: LOW-RANK ADAPTATION OF LARGE LANGUAGE MODELS
- Prefix Tuning: P-Tuning v2: Prompt Tuning Can Be Comparable to Fine-tuning Universally Across Scales and Tasks
- Prompt Tuning: The Power of Scale for Parameter-Efficient Prompt Tuning
- P-Tuning: GPT Understands, Too
用例
我们在 GitHub PEFT 库中探索了许多有趣的用例。以下罗列的是其中最有趣的:
- 使用 🤗 PEFT LoRA 在具有 11GB RAM 的消费级硬件上调整
bigscience/T0_3B
模型 (30 亿个参数),例如 Nvidia GeForce RTX 2080 Ti、Nvidia GeForce RTX 3080 等,并且使用 🤗 Accelerate 的 DeepSpeed 集成: peft_lora_seq2seq_accelerate_ds_zero3_offload.py。这意味着您可以在 Google Colab 中调整如此大的 LLM。 - 通过使用 🤗 PEFT LoRA 和 bitsandbytes 在 Google Colab 中启用 OPT-6.7b 模型 (67 亿个参数) 的 INT8 调整,将前面的示例提升一个档次: 。
- 在具有 11GB RAM 的消费级硬件上使用 🤗 PEFT 进行稳定的 Diffusion Dreambooth 训练,例如 Nvidia GeForce RTX 2080 Ti、Nvidia GeForce RTX 3080 等。试用 Space 演示,它应该可以在 T4 实例 (16GB GPU) 上无缝运行: smangrul/peft-lora-sd-dreambooth。
PEFT LoRA Dreambooth Gradio Space
使用 🤗 PEFT 训练您的模型
让我们考虑使用 LoRA 微调 [bigscience/mt0-large](https://huggingface.co/bigscience/mt0-large)
的情况。
- 引进必要的库
from transformers import AutoModelForSeq2SeqLM
from peft import get_peft_model, LoraConfig, TaskType
model_name_or_path = "bigscience/mt0-large"
tokenizer_name_or_path = "bigscience/mt0-large"
- 创建 PEFT 方法对应的配置
peft_config = LoraConfig(
task_type=TaskType.SEQ_2_SEQ_LM, inference_mode=False, r=8, lora_alpha=32, lora_dropout=0.1
)
- 通过调用
get_peft_model
包装基础 🤗 Transformer 模型
model = AutoModelForSeq2SeqLM.from_pretrained(model_name_or_path)
+ model = get_peft_model(model, peft_config)
+ model.print_trainable_parameters()
# output: trainable params: 2359296 || all params: 1231940608 || trainable%: 0.19151053100118282
就是这样!训练循环的其余部分保持不变。有关端到端示例,请参阅示例 peft_lora_seq2seq.ipynb。
- 当您准备好保存模型以供推理时,只需执行以下操作。
model.save_pretrained("output_dir")
# model.push_to_hub("my_awesome_peft_model") also works
这只会保存经过训练的增量 PEFT 权重。例如,您可以在此处的 twitter_complaints
raft 数据集上找到使用 LoRA 调整的 bigscience/T0_3B
: smangrul/twitter_complaints_bigscience_T0_3B_LORA_SEQ_2_SEQ_LM。请注意,它只包含 2 个文件: adapter_config.json 和 adapter_model.bin,后者只有 19MB。
- 要加载它进行推理,请遵循以下代码片段:
from transformers import AutoModelForSeq2SeqLM
from peft import PeftModel, PeftConfig
peft_model_id = "smangrul/twitter_complaints_bigscience_T0_3B_LORA_SEQ_2_SEQ_LM"
config = PeftConfig.from_pretrained(peft_model_id)
model = AutoModelForSeq2SeqLM.from_pretrained(config.base_model_name_or_path)
model = PeftModel.from_pretrained(model, peft_model_id)
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(config.base_model_name_or_path)
model = model.to(device)
model.eval()
inputs = tokenizer("Tweet text : @HondaCustSvc Your customer service has been horrible during the recall process. I will never purchase a Honda again. Label :", return_tensors="pt")
with torch.no_grad():
outputs = model.generate(input_ids=inputs["input_ids"].to("cuda"), max_new_tokens=10)
print(tokenizer.batch_decode(outputs.detach().cpu().numpy(), skip_special_tokens=True)[0])
# 'complaint'
下一步
我们发布了 PEFT 方法,作为在下游任务和域上调整大型 LLM 的有效方式,节省了大量计算和存储,同时实现与全参数微调相当的性能。在接下来的几个月中,我们将探索更多 PEFT 方法,例如 (IA)3 和瓶颈适配器。此外,我们将关注新的用例,例如 Google Colab 中[whisper-large](https://huggingface.co/openai/whisper-large)
模型的 INT8 训练以及使用 PEFT 方法调整 RLHF 组件 (例如策略和排序器)。
与此同时,我们很高兴看到行业从业者如何将 PEFT 应用于他们的用例 – 如果您有任何问题或反馈,请在我们的 GitHub 仓库 上提出问题 🤗。
祝你有一趟快乐的参数高效微调之旅!