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学习大模型的前沿技术与行业应用场景


浅谈宇宙最强开源大模型Llama3如何应用
发布日期:2024-05-02 11:26:01 浏览次数: 2298





北京时间4月19日凌晨,Meta公司通过其官方网站宣布了Llama系列的最新开源大模型:Llama-3。

继Llama-1、Llama-2以及Code-Llama之后,Llama-3作为该系列的第三代模型,在众多关键的基准测试中取得了全面的进步,其性能在当前业界的同类模型中处于领先地位。

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Llama大模型家族概述   

Llama系列模型由Meta公司开发,旨在通过大规模的参数和先进的Transformer架构,处理复杂的语言任务。
Llama家族图谱
2023年2月,Meta发布Llama-1 系列开源大模型,是当时性能非常出色的开源模型之一,有7B、13B、30B和65B四个版本。
Llama-2 系列
2023年7月,Meta发布了Llama-2系列,有7B、13B、34B和70B四个版本。
2023年8月,Meta发布了Code-Llama,共有7B、13B、34B和70B四个版本。
Llama-3 系列
2024年4月份,Meta发布了Llama 3系列,包括8B和70B两个版本,400B的Llama-3还在训练中,性能超优。
从Llama-1到Llama-3,每一代模型都在性能和应用范围上实现了显著的飞跃。

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Llama3技术特性   

Llama3模型是Meta公司在2024年发布的最新开源大模型,它继承并发展了前代模型的技术优势,同时引入了模型架构、预训练数据、扩展预训练和指令微调

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模型架构


Llama 3 采用了一种相对传统的纯解码器架构,即基于Transformer的模型。与前代Llama 2模型相比,Llama 3 在以下几个关键方面进行了显著的改进:
分词器和词汇表:Llama 3 引入了一个具有128K标记的分词器,这比前代模型的词汇表更大,从而使得模型能够更精确地编码语言信息,显著提升了性能。
分组查询注意力(GQA):为了增强模型的推理效率,Llama 3 在8B和70B两种规模的模型中都实施了分组查询注意力技术,这是一种优化的自注意力机制,可以提高处理长距离依赖关系时的效率。
序列长度和自我注意力:Llama 3 在8192个令牌的序列上进行训练,利用掩码机制确保自我注意力操作不会跨越文档边界,这有助于模型更好地处理长文本数据。

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预训练数据


顶尖语言模型需要巨量优质训练数据集:Llama 3的预训练基于超过15T tokens,来自各类公开渠道,数据集规模扩大了7倍。Llama 3的预训练数据集融入了超过5%的非英语内容,覆盖了超过30种不同的语言。


保证Llama 3有最优质的训练数据集:打造了一套数据过滤流程。涵盖了启发式过滤器、NSFW内容过滤器、语义去重技术,以及用于预判数据质量的文本分类器。利用Llama 2生成了用于支持Llama 3的文本质量分类器的训练数据。


最优化融合不同源数据,构建预训练数据集:一种数据融合策略,Llama 3在处理各种场景——包括但不限于琐事问答、STEM领域、编程、历史知识等都能有出色的表现。

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扩展预训练


模型缩放行为:Llama 3在训练数据量增加后性能持续提升,超越了Chinchilla法则推荐的最优训练数据量。

并行化策略结合了三种类型的并行化策略:数据并行化、模型并行化和流水线并行化。


训练效率:开发了先进的训练框架和存储系统,提高了GPU的利用率和训练的稳定性,使Llama 3的训练效率比前代提升了三倍。

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指令微调


方法:Llama 3采用了包括监督微调(SFT)、拒绝抽样、近端策略优化(PPO)和直接偏好优化(DPO)在内的多种方法组合。

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Llama3大模型微调   

LlamaFactory支持llama3,发布了自己的Colab微调实战案例:
项目主页: https://github.com/hiyouga/LLaMA-Factory

注:请申请一个免费 T4 GPU 来运行该脚本

安装 LLaMA Factory 依赖
%cd /content/%rm -rf LLaMA-Factory!git clone https://github.com/hiyouga/LLaMA-Factory.git%cd LLaMA-Factory%ls!pip install "unsloth[colab-new] @ git+https://github.com/unslothai/unsloth.git"!pip install --no-deps xformers==0.0.25!pip install .[bitsandbytes]

检查 GPU 环境

import torchtry:assert torch.cuda.is_available() is Trueexcept AssertionError:  print("ERROR,需要 GPU 环境")

更新自我认知数据集

可以自由修改 NAME 和 AUTHOR 变量的内容。
import json
%cd /content/LLaMA-Factory/
NAME = "Llama-Chinese"AUTHOR = "LLaMA Factory"
with open("data/identity.json", "r", encoding="utf-8") as f:dataset = json.load(f)
for sample in dataset:sample["output"] = sample["output"].replace("NAME", NAME).replace("AUTHOR", AUTHOR)
with open("data/identity.json", "w", encoding="utf-8") as f:json.dump(dataset, f, indent=2, ensure_ascii=False)
模型训练
微调过程大约需要 30 分钟。
from llmtuner import run_expfrom llmtuner.extras.misc import torch_gc
%cd /content/LLaMA-Factory/
run_exp(dict(stage="sft",# 进行指令监督微调do_train=True,model_name_or_path="unsloth/llama-3-8b-Instruct-bnb-4bit", # 使用 4 比特量化版 Llama-3-8b-Instruct 模型dataset="identity,alpaca_gpt4_en,alpaca_gpt4_zh",# 使用 alpaca 和自我认知数据集template="llama3", # 使用 llama3 提示词模板finetuning_type="lora", # 使用 LoRA 适配器来节省显存lora_target="all", # 添加 LoRA 适配器至全部线性层output_dir="llama3_lora",# 保存 LoRA 适配器的路径per_device_train_batch_size=2, # 批处理大小gradient_accumulation_steps=4, # 梯度累积步数lr_scheduler_type="cosine", # 使用余弦学习率退火算法logging_steps=10,# 每 10 步输出一个记录warmup_ratio=0.1,# 使用预热学习率save_steps=1000,# 每 1000 步保存一个检查点learning_rate=5e-5, # 学习率大小num_train_epochs=3.0,# 训练轮数max_samples=300,# 使用每个数据集中的 300 条样本max_grad_norm=1.0, # 将梯度范数裁剪至 1.0quantization_bit=4, # 使用 4 比特 QLoRAloraplus_lr_ratio=16.0, # 使用 LoRA+ 算法并设置 lambda=16.0use_unsloth=True,# 使用 UnslothAI 的 LoRA 优化来加快一倍的训练速度fp16=True, # 使用 float16 混合精度训练))
torch_gc()

模型推理

from llmtuner import ChatModelfrom llmtuner.extras.misc import torch_gc
%cd /content/LLaMA-Factory/
chat_model = ChatModel(dict(model_name_or_path="unsloth/llama-3-8b-Instruct-bnb-4bit", # 使用 4 比特量化版 Llama-3-8b-Instruct 模型adapter_name_or_path="llama3_lora",# 加载之前保存的 LoRA 适配器finetuning_type="lora",# 和训练保持一致template="llama3", # 和训练保持一致quantization_bit=4,# 加载 4 比特量化模型use_unsloth=True, # 使用 UnslothAI 的 LoRA 优化来加快一倍的推理速度))
messages = []while True:query = input("\nUser: ")if query.strip() == "exit":break
if query.strip() == "clear":messages = []torch_gc()print("History has been removed.")continue
messages.append({"role": "user", "content": query}) # 把提示词添加到消息中print("Assistant: ", end="", flush=True)response = ""for new_text in chat_model.stream_chat(messages):# 流式输出print(new_text, end="", flush=True)response += new_textprint()messages.append({"role": "assistant", "content": response}) # 把回答添加到消息中
torch_gc()

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Llama3的大模型测评   

Llama 3 模型支持新的 8B 和 70B 参数,是 Llama 2 的重大飞跃,为这些规模的 LLM 模型建立了新的最先进的技术。
由于预训练和改进,llama3的预训练和指令微调模型是当今 8B 和 70B 参数尺度上存在的最佳模型。
Llama3在多个基准测试中展现了卓越的性能,如下图。
Meta公司研究了标准基准测试下的模型性能,并试图针对真实场景的性能进行优化。为此开发了一套新的高质量人工评估集。该评估集包含 1,800 个提示,涵盖 12 个关键用例:寻求建议、头脑风暴、分类、封闭式问答、编码、创意写作、提取、扮演角色、开放式问答、推理、重写和总结
针对 Claude Sonnet、Mistral Medium 和 GPT-3.5 的人工评估
预训练模型为 LLM 模型建立了最先进的技术。
在比较测评中,Llama3的70B指令遵循模型在人类评估中的偏好得分突出,显示出其在同体量竞品模型中的强劲表现。此外,Llama3在推理、代码生成等任务上的表现也得到了极大的改进,使其更加可控和可靠。

Llama3系列的基础预训练模型在多个评测基准的性能表现,相较于上一代的Llama2和Llama系列,性能得到了很大提升。

指令微调模型的评测表现也是卓有成效。

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Llama3部署与应用   

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Meta AI,使用 Llama 3 构建


更好的助手:Meta AI 现在是可以免费使用的最智能的 AI 助手,可以应用在各种场景。
更多信息:可以在应用程序中将 Meta AI 用于 Feed、聊天、搜索等功能,以完成工作并访问实时信息。

更快的图像生成速度:Meta AI 的图像生成速度更快,可以生成图像,可以为乐队创建专辑插图、公寓装饰灵感、自定义 GIF 动画等。

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在线体验


在线体验地址:

huggingface:https://huggingface.co/chat/

Replicate:

  • 8B 模型:hat/https://replicate.com/meta/meta-llama-3-8b

  • 70B 模型:https://replicate.com/meta/meta-llama-3-70b

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本地部署


Ollama 是一个开源的大型语言模型(LLM)服务工具,它允许用户在本地机器上运行和部署大型语言模型。
Llama3的本地部署可以通过Ollama工具实现,该工具简化了大型语言模型的部署过程。
以下是部署Llama3的基本步骤:
  • 安装Ollama:通过官网提供的命令或脚本在本地环境中安装Ollama。
地址:https://ollama.com/download

  • 下载Llama3模型:使用Ollama工具下载所需的Llama3模型权重文件。
ollama pull llama3:8b
  • 运行Llama3模型:通过Ollama启动Llama3模型,进行测试或应用。
输入:你好!请中文回复
  • Web UI集成:为了提供更好的交互体验,可以结合open-webui来构建一个用户友好的交互界面。
docker run -d -p 3000:8080 --add-host=host.docker.internal:host-gateway -v open-webui:/app/backend/data --name open-webui --restart always ghcr.io/open-webui/open-webui:main


06

未来展望   

Meta将发布多个具有新功能的模型,包括多模态、使用多种语言交谈的能力、更长的上下文窗口和更强大的整体功能。先一睹为快~





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