1.SFT 监督微调
1.1 SFT 监督微调基本概念
SFT(Supervised Fine-Tuning)监督微调是指在源数据集上预训练一个神经网络模型,即源模型。然后创建一个新的神经网络模型,即目标模型。目标模型复制了源模型上除了输出层外的所有模型设计及其参数。这些模型参数包含了源数据集上学习到的知识,且这些知识同样适用于目标数据集。源模型的输出层与源数据集的标签紧密相关,因此在目标模型中不予采用。微调时,为目标模型添加一个输出大小为目标数据集类别个数的输出层,并随机初始化该层的模型参数。在目标数据集上训练目标模型时,将从头训练到输出层,其余层的参数都基于源模型的参数微调得到。
1.2 监督微调的步骤
具体来说,监督式微调包括以下几个步骤:
预训练: 首先在一个大规模的数据集上训练一个深度学习模型,例如使用自监督学习或者无监督学习算法进行预训练;
微调: 使用目标任务的训练集对预训练模型进行微调。通常,只有预训练模型中的一部分层被微调,例如只微调模型的最后几层或者某些中间层。在微调过程中,通过反向传播算法对模型进行优化,使得模型在目标任务上表现更好;
评估: 使用目标任务的测试集对微调后的模型进行评估,得到模型在目标任务上的性能指标。
1.3 监督微调的特点
监督式微调能够利用预训练模型的参数和结构,避免从头开始训练模型,从而加速模型的训练过程,并且能够提高模型在目标任务上的表现。监督式微调在计算机视觉、自然语言处理等领域中得到了广泛应用。然而监督也存在一些缺点。首先,需要大量的标注数据用于目标任务的微调,如果标注数据不足,可能会导致微调后的模型表现不佳。其次,由于预训练模型的参数和结构对微调后的模型性能有很大影响,因此选择合适的预训练模型也很重要。
2. LoRA 微调方法
2.1 LoRA 微调方法的基本概念
LoRA(Low-Rank Adaptation of Large Language Models),直译为大语言模型的低阶自适应。LoRA 的基本原理是冻结预训练好的模型权重参数,在冻结原模型参数的情况下,通过往模型中加入额外的网络层,并只训练这些新增的网络层参数。由于这些新增参数数量较少,这样不仅 finetune 的成本显著下降,还能获得和全模型参数参与微调类似的效果。
随着大语言模型的发展,模型的参数量越来越大,比如 GPT-3 参数量已经高达 1750 亿,因此,微调所有模型参数变得不可行。LoRA 微调方法由微软提出,通过只微调新增参数的方式,大大减少了下游任务的可训练参数数量。
2.2 LoRA 微调方法的基本原理
神经网络的每一层都包含矩阵的乘法。这些层中的权重矩阵通常具有满秩。当适应特定任务时,预训练语言模型具有低的 “内在维度”,将它们随机投影到更小的子空间时,它们仍然可以有效地学习。
2.3 LoRA 微调方法的主要优势
1、预训练模型参数可以被共享,用于为不同的任务构建许多小的LoRA模块。冻结共享模型,并通过替换矩阵A和B可以有效地切换任务,从而显著降低存储需求和多个任务切换的成本。
2、当使用自适应优化器时,由于不需要计算梯度以及保存太多模型参数,LoRA使得微调效果更好,并将微调的硬件门槛降低了3倍。
3、低秩分解采用线性设计的方式使得在部署时能够将可训练的参数矩阵与冻结的参数矩阵合并,与完全微调的方法相比,不引入推理延迟。
4、LoRA与其它多种微调方法不冲突,可以与其它微调方法相结合,比如下节实训将要介绍的前缀调优方法等。