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学习大模型的前沿技术与行业应用场景


【一文读懂】大模型微调 Fine-Tuning
发布日期:2024-09-16 17:04:21 浏览次数: 1560


众所周知,大模型微调(Large Model Fine-Tuning)是一种机器学习技术,用于提高特定任务的模型性能。本篇我将为各位同学简单扼要地介绍一下 Fine-Tuning,这里没有羞涩难懂的语言,也不强求深入了解Fine-Tuning的工作原理,目的是用中学生都能看懂的方式讲明白大模型微调 Fine-Tuning究竟是什么回事。

01
什么是Fine-Tuning


在机器学习领域,模型训练是一个耗时且资源密集的过程。如果为了解决特定问题,重新去训练一个从零开始的新模型,那这种方法将会变得耗时,费力且需要消耗大量的资源。那有没有一种相对简易的方法来调教大模型,使它能更好地应对这些特定问题呢?经过众多开发者的努力,大模型微调 Fine-Tuning技术应运而生,使得大模型应对特定问题时,无需再重新训练。
大模型微调通常指的是在一个已经训练好的大型模型基础上,通过额外的训练数据和少量的调整,来提高模型在特定任务上的表现。这样做的好处是,你不需要从头开始训练一个全新的模型,节省了大量的时间和资源。

举个例子:假如你有一辆非常先进的汽车,这辆汽车几乎可以应对各种路况,无论是城市街道还是崎岖山路。这辆汽车就像是一个大语言模型,它通过大量的数据和复杂的算法训练,已经具备了处理各种任务的能力。

但是,现在你想要让这辆汽车更加适应特定的环境,比如说,你想让汽车能适应在雪地上行驶。这时候,你不需要重新设计和制造一辆全新的汽车,只需要对现有的汽车进行一些微调,比如换上雪地轮胎,调整悬挂系统,对一些配件进行调整,以适应雪地环境。大模型的微调也是同样的道理,微调使得大模型能适应新环境的应用。

02
Fine-Tuning的步骤


Fine-tuning 可以理解为对预训练的大模型进行“微调”,让它更适合特定的任务,就像给一个全能的运动员提供专门的训练,让他成为某个项目的冠军一样。

Fine-tuning 的步骤通常包括:

1. 选择预训练模型:首先,你需要选择一个已经预训练好的模型作为基础。这些预训练模型已经在大量数据上进行了学习,具备一定的语言理解能力。比如,你可以选择 BERT、GPT 系列等知名的预训练模型。

2. 准备数据集:要想让模型学会新的技能,你需要准备一个与特定任务相关的数据集。比如,如果你想让模型学会分类评论的情感(是正面还是负面),你需要收集大量的带有标签(正面或负面)的评论作为数据集。

3. 数据预处理:对数据集进行清理和处理,确保数据格式符合模型的要求。这可能包括去除无用信息、标准化文本、划分训练集和验证集等操作。

4. 添加任务特定层:根据任务需求,在预训练模型上添加新的神经网络层。例如,如果是分类任务,可以添加一个或多个全连接层,并将输出调整为与类别数相同的维度。

5. 冻结预训练参数:在 Fine-tuning 的初期,通常会先冻结预训练模型的参数,只训练新添加的任务特定层。这样做是为了避免破坏预训练模型已经学到的通用语言表示能力。

6. 训练模型:使用准备好的数据集开始训练模型。在训练过程中,模型会不断调整任务特定层的参数,以最小化损失函数的值,从而学习特定任务所需的知识。

7. 验证和调整:在训练过程中,需要定期使用验证集来评估模型的表现。如果效果不理想,可以调整超参数(如学习率、批次大小等)、改变训练策略或数据集,然后重新训练。

Fine-tuning 就是用你的数据“教”一个大模型做你想让它做的事情,就像老师教学生一样,想让学生变得更聪明,更擅长完成特定任务,就必须对学生进行再教育(微调),我们需要准备好教料(数据集)还有老师(微调方法),然后进行针对性的训练和指导(微调过程),不断调整和优化,直到学生掌握了新技能。


03
Fine-Tuning常用方法


大模型的全量微调与参数高效微调是两种常见的 Fine-tuning 方法,它们都有自己的特点和适用场景。
  • 全量微调, 就像你把这个电脑的所有程序都重新安装一遍,然后用大量新的数据来训练它,让它从头开始学习新的任务。

  • 参数高效微调就像你只修改电脑里一些关键的程序,而不是全部重装,然后用少量的数据来训练它,让它在原有基础上更好地完成新的任务。


1. 全量微调和参数高效微调有什么区别?

  • 训练时间:全量微调需要更长的时间,因为需要训练所有参数。参数高效微调则更快,因为只需要训练一部分参数。


  • 数据需求:全量微调需要大量数据,因为需要重新训练所有参数。参数高效微调则需要较少的数据,因为只需要训练一部分参数。


  • 效果:全量微调通常可以获得更好的效果,因为模型可以更好地适应新的任务。参数高效微调则效果可能略差,但可以更快地获得结果。


2. 什么时候选择哪种方法?

  • 如果你的任务非常重要,需要最好的效果,那么选择全量微调。

  • 如果你的时间有限,或者数据量较少,那么选择参数高效微调。


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