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ChatGLM3-6B 微调

本目录提供 ChatGLM3-6B 模型的微调示例，包括全量微调和 P-Tuning v2。格式上，提供多轮对话微调样例和输入输出格式微调样例。

如果将模型下载到了本地，本文和代码中的 THUDM/chatglm3-6b 字段均应替换为相应地址以从本地加载模型。

运行示例需要 python>=3.10，除基础的 torch 依赖外，示例代码运行还需要依赖。

我们提供了 示例notebook 用于演示如何使用我们的微调代码。

pip install -r requirements.txt

测试硬件标准

我们仅提供了单机多卡/多机多卡的运行示例，因此您需要至少一台具有多个 GPU 的机器。本仓库中的默认配置文件中，我们记录了显存的占用情况：

  • SFT 全量微调: 4张显卡平均分配，每张显卡占用 48346MiB 显存。
  • P-TuningV2 微调: 1张显卡，占用 18426MiB 显存。
  • LORA 微调: 1张显卡，占用 14082MiB 显存。

请注意，该结果仅供参考，对于不同的参数，显存占用可能会有所不同。请结合你的硬件情况进行调整。

请注意，我们仅仅使用英伟达 Hopper(代表显卡：H100) 和 Ampère(代表显卡:A100) 架构和系列显卡做过测试。如果您使用其他架构的显卡，可能会出现

  1. 未知的训练问题 / 显存占用与上述有误差。
  2. 架构过低而不支持某些特性。
  3. 推理效果问题。 > 以上三种情况为社区曾经遇到过的问题，虽然概率较低，如果您遇到了以上问题，可以尝试在社区中解决。

多轮对话格式

多轮对话微调示例采用 ChatGLM3 对话格式约定，对不同角色添加不同 loss_mask 从而在一遍计算中为多轮回复计算 loss。

对于数据文件，样例采用如下格式

如果您仅希望微调模型的对话能力，而非工具能力，您应该按照以下格式整理数据。

[
  {
    "conversations": [
      {
        "role": "system",
        "content": "<system prompt text>"
      },
      {
        "role": "user",
        "content": "<user prompt text>"
      },
      {
        "role": "assistant",
        "content": "<assistant response text>"
      },
      // ... Muti Turn
      {
        "role": "user",
        "content": "<user prompt text>"
      },
      {
        "role": "assistant",
        "content": "<assistant response text>"
      }
    ]
  }
  // ...
]

请注意，这种方法在微调的step较多的情况下会影响到模型的工具调用功能

如果您希望微调模型的对话和工具能力，您应该按照以下格式整理数据。

[
  {
    "tools": [
      // available tools, format is not restricted
    ],
    "conversations": [
      {
        "role": "system",
        "content": "<system prompt text>"
      },
      {
        "role": "user",
        "content": "<user prompt text>"
      },
      {
        "role": "assistant",
        "content": "<assistant thought to text>"
      },
      {
        "role": "tool",
        "name": "<name of the tool to be called",
        "parameters": {
          "<parameter_name>": "<parameter_value>"
        },
        "observation": "<observation>"
        // don't have to be string
      },
      {
        "role": "assistant",
        "content": "<assistant response to observation>"
      },
      // ... Muti Turn
      {
        "role": "user",
        "content": "<user prompt text>"
      },
      {
        "role": "assistant",
        "content": "<assistant response text>"
      }
    ]
  }
  // ...
]

  • 关于工具描述的 system prompt 无需手动插入，预处理时会将 tools 字段使用 json.dumps(..., ensure_ascii=False) 格式化后插入为首条 system prompt。

  • 每种角色可以附带一个 bool 类型的 loss 字段，表示该字段所预测的内容是否参与 loss 计算。若没有该字段，样例实现中默认对 system, user 不计算 loss，其余角色则计算 loss。

  • tool 并不是 ChatGLM3 中的原生角色，这里的 tool 在预处理阶段将被自动转化为一个具有工具调用 metadata 的 assistant 角色（默认计算 loss）和一个表示工具返回值的 observation 角色（不计算 loss）。

  • 目前暂未实现 Code interpreter 的微调任务。

  • system 角色为可选角色，但若存在 system 角色，其必须出现在 user 角色之前，且一个完整的对话数据（无论单轮或者多轮对话）只能出现一次 system 角色。

数据集格式示例

这里以 AdvertiseGen 数据集为例, 您可以从 Google Drive 或者 Tsinghua Cloud 下载 AdvertiseGen 数据集。 将解压后的 AdvertiseGen 目录放到 data 目录下并自行转换为如下格式数据集。

请注意，现在的微调代码中加入了验证集，因此，对于一组完整的微调数据集，必须包含训练数据集和验证数据集，测试数据集可以不填写。或者直接用验证数据集代替。

{"conversations": [{"role": "user", "content": "类型#裙*裙长#半身裙"}, {"role": "assistant", "content": "这款百搭时尚的仙女半身裙，整体设计非常的飘逸随性，穿上之后每个女孩子都能瞬间变成小仙女啦。料子非常的轻盈，透气性也很好，穿到夏天也很舒适。"}]}

配置文件

微调配置文件位于 config 目录下，包括以下文件：

  1. ds_zereo_2 / ds_zereo_3.json: deepspeed 配置文件。
  2. lora.yaml / ptuning.yaml / sft.yaml: 模型不同方式的配置文件，包括模型参数、优化器参数、训练参数等。 部分重要参数解释如下：
    • data_config 部分
      • train_file: 训练数据集的文件路径。
      • val_file: 验证数据集的文件路径。
      • test_file: 测试数据集的文件路径。
      • num_proc: 在加载数据时使用的进程数量。
    • max_input_length: 输入序列的最大长度。
    • max_output_length: 输出序列的最大长度。
    • training_args 部分
      • output_dir: 用于保存模型和其他输出的目录。
      • max_steps: 训练的最大步数。
      • per_device_train_batch_size: 每个设备（如 GPU）的训练批次大小。
      • dataloader_num_workers: 加载数据时使用的工作线程数量。
      • remove_unused_columns: 是否移除数据中未使用的列。
      • save_strategy: 模型保存策略（例如，每隔多少步保存一次）。
      • save_steps: 每隔多少步保存一次模型。
      • log_level: 日志级别（如 info）。
      • logging_strategy: 日志记录策略。
      • logging_steps: 每隔多少步记录一次日志。
      • per_device_eval_batch_size: 每个设备的评估批次大小。
      • evaluation_strategy: 评估策略（例如，每隔多少步进行一次评估）。
      • eval_steps: 每隔多少步进行一次评估。
      • predict_with_generate: 是否使用生成模式进行预测。
    • generation_config 部分
      • max_new_tokens: 生成的最大新 token 数量。
    • peft_config 部分
      • peft_type: 使用的参数有效调整类型（如 LORA）。
      • task_type: 任务类型，这里是因果语言模型（CAUSAL_LM）。
    • Lora 参数：
      • r: LoRA 的秩。
      • lora_alpha: LoRA 的缩放因子。
      • lora_dropout: 在 LoRA 层使用的 dropout 概率
    • P-TuningV2 参数：
      • num_virtual_tokens: 虚拟 token 的数量。

开始微调

通过以下代码执行 单机多卡/多机多卡 运行，这是使用 deepspeed 作为加速方案的，您需要安装 deepspeed。

cd finetune_demo
OMP_NUM_THREADS=1 torchrun --standalone --nnodes=1 --nproc_per_node=8  finetune_hf.py  data/AdvertiseGen/  THUDM/chatglm3-6b  configs/lora.yaml configs/ds_zero_2.json

通过以下代码执行 单机单卡 运行。

cd finetune_demo
python finetune_hf.py  data/AdvertiseGen/  THUDM/chatglm3-6b  configs/lora.yaml

从保存点进行微调

如果按照上述方式进行训练，每次微调都会从头开始，如果你想从训练一半的模型开始微调，你可以加入第四个参数，这个参数有两种传入方式:

  1. yes, 自动从最后一个保存的 Checkpoint开始训练
  2. XX, 断点号数字 例 600 则从序号600 Checkpoint开始训练

例如，这就是一个从最后一个保存点继续微调的示例代码

cd finetune_demo
python finetune_hf.py  data/AdvertiseGen/  THUDM/chatglm3-6b  configs/lora.yaml yes

使用微调后的模型

在 inference_hf.py 中验证微调后的模型

您可以在 finetune_demo/inference_hf.py 中使用我们的微调后的模型，仅需要一行代码就能简单的进行测试。

python inference_hf.py your_finetune_path --prompt your prompt

这样，得到的回答就微调后的回答了。

在本仓库的其他 demo 或者外部仓库使用微调后的模型

您可以在任何一个 demo 内使用我们的 lora 和 全参微调的模型。这需要你自己按照以下教程进行修改代码。

  1. 使用finetune_demo/inference_hf.py中读入模型的方式替换 demo 中读入模型的方式。

请注意，对于 LORA 和 P-TuningV2 我们没有合并训练后的模型，而是在adapter_config.json 中记录了微调型的路径，如果你的原始模型位置发生更改，则你应该修改adapter_config.json中base_model_name_or_path的路径。

def load_model_and_tokenizer(
        model_dir: Union[str, Path], trust_remote_code: bool = True
) -> tuple[ModelType, TokenizerType]:
    model_dir = _resolve_path(model_dir)
    if (model_dir / 'adapter_config.json').exists():
        model = AutoPeftModelForCausalLM.from_pretrained(
            model_dir, trust_remote_code=trust_remote_code, device_map='auto'
        )
        tokenizer_dir = model.peft_config['default'].base_model_name_or_path
    else:
        model = AutoModelForCausalLM.from_pretrained(
            model_dir, trust_remote_code=trust_remote_code, device_map='auto'
        )
        tokenizer_dir = model_dir
    tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(
        tokenizer_dir, trust_remote_code=trust_remote_code
    )
    return model, tokenizer
  1. 读取微调的模型，请注意，你应该使用微调模型的位置，例如，若你的模型位置为/path/to/finetune_adapter_model ，原始模型地址为path/to/base_model,则你应该使用/path/to/finetune_adapter_model作为model_dir。
  2. 完成上述操作后，就能正常使用微调的模型了，其他的调用方式没有变化。

提示

  1. 微调代码在开始训练前，会先打印首条训练数据的预处理信息(默认已经注释，可以解除注释)，显示为
Sanity
Check >> >> >> >> >> >> >
'[gMASK]': 64790 ->   -100
'sop': 64792 ->   -100
'<|system|>': 64794 ->   -100
'': 30910 ->   -100
'\n': 13 ->   -100
'Answer': 20115 ->   -100
'the': 267 ->   -100
'following': 1762 ->   -100
...
'know': 683 ->   -100
'the': 267 ->   -100
'response': 3010 ->   -100
'details': 3296 ->   -100
'.': 30930 ->   -100
'<|assistant|>': 64796 ->   -100
'': 30910 ->  30910
'\n': 13 ->     13
'I': 307 ->    307
'need': 720 ->    720
'to': 289 ->    289
'use': 792 ->    792
...
<< << << << << << < Sanity
Check

字样，每行依次表示一个 detokenized string, token_id 和 target_id。其中，target_id为token_id在模型词表中的索引，-100表示该 token 不参与 loss 计算。

  1. _prepare_model_for_training 的作用是遍历模型的所有可训练参数，并确保它们的数据类型为torch.float32。 这在某些情况下是必要的，因为混合精度训练或其他操作可能会更改模型参数的数据类型。该代码默打开，可以注释，但是如果使用 half 格式训练出现问题，可以切换回这个代码，显存可能增加。
  2. 在我们的Huggingface模型代码中，有以下内容： 
    if self.gradient_checkpointing and self.training:
            layer_ret = torch.utils.checkpoint.checkpoint(
                layer,
                hidden_states,
                attention_mask,
                rotary_pos_emb,
                kv_caches[index],
                use_cache,
                use_reentrant=False
            )
    这可能导致训练的时候显存增加，因此，如果您的显存不足，可以尝试将 use_reentrant 修改为True。
  3. 微调后的模型可以使用任何支持 peft 载入的模型加速框架，在这里，我们没有提供demo。
  4. 本仓库的微调数据集格式与 API 微调数据集格式有一定区别
    • ZhipuAI API 微调数据集中的 messages 字段在本仓库为 conversation 字段。
    • ZhipuAI API 中的微调文件为 jsonl, 在本仓库，需要简单的将文件名改为 json。

参考文献


@inproceedings{liu2022p,
title={P-tuning: Prompt tuning can be comparable to fine-tuning across scales and tasks},
author={Liu, Xiao and Ji, Kaixuan and Fu, Yicheng and Tam, Weng and Du, Zhengxiao and Yang, Zhilin and Tang, Jie},
booktitle={Proceedings of the 60th Annual Meeting of the Association for Computational Linguistics (Volume 2: Short
Papers)},
pages={61--68},
year={2022}
}

@misc{tang2023toolalpaca,
title={ToolAlpaca: Generalized Tool Learning for Language Models with 3000 Simulated Cases},
author={Qiaoyu Tang and Ziliang Deng and Hongyu Lin and Xianpei Han and Qiao Liang and Le Sun},
year={2023},
eprint={2306.05301},
archivePrefix={arXiv},
primaryClass={cs.CL}
}