2026年7月9日 周四晚上19:30,报名腾讯会议了解“如何构建自进化的动态知识库(Brain)”(限30人)
免费POC, 零成本试错
FDE知识库

FDE知识库

学习大模型的前沿技术与行业落地应用


收藏

神经网络算法 - 一文搞懂模型微调Fine-tuning

发布日期:2024-04-25 06:55:07 浏览次数: 6231
作者:架构师带你玩转AI

微信搜一搜,关注“架构师带你玩转AI”

本文将从微调的本质、微调的原理、微调的应用三个方面,带您一文搞懂模型微调 Fine-tuning 

Fine-tuning模型微调

一、微调的本质

如何利用预训练模型?两种流行方法是迁移学习和微调。
迁移学习是一个更广泛的概念,它包括了多种利用预训练模型的方法,而微调是迁移学习中的一种具体实现方式。

迁移学习和微调

迁移学习(Transfer Learning):使用在大型数据集上预训练的模型作为起点,然后将其应用于新的、相关但可能较小或特定领域的数据集。
Transfer Learning 迁移学习
微调(Fine-tuning):迁移学习的一种具体实现方式,对预训练模型的参数进行进一步的调整和优化,以适应新的任务。
Fine-tuning 微调
为什么需要微调减少对新数据的需求和降低训练成本。
微调的价值:可以帮助我们更好地利用预训练模型的知识,加速和优化新任务的训练过程,同时减少对新数据的需求和降低训练成本。
  • 减少对新数据的需求从头开始训练一个大型神经网络通常需要大量的数据和计算资源,而在实际应用中,我们可能只有有限的数据集。通过微调预训练模型,我们可以利用预训练模型已经学到的知识,减少对新数据的需求,从而在小数据集上获得更好的性能。

  • 降低训练成本:由于我们只需要调整预训练模型的部分参数,而不是从头开始训练整个模型,因此可以大大减少训练时间和所需的计算资源。这使得微调成为一种高效且经济的解决方案,尤其适用于资源有限的环境。

微调的价值

二、微调的原理

微调的原理:利用已知的网络结构和已知的网络参数,修改output层为我们自己的层,微调最后一层前的若干层的参数。 

这样可以有效利用深度神经网络强大的泛化能力,又免去了设计复杂的模型以及耗时良久的训练。因此,Fine-tuning是当数据量不足时的一个比较合适的选择。

微调的原理
参数高效微调PEFT:Parameter-Efficient Fine-Tuning是一种高效的迁移学习技术,它旨在通过最小化微调过程中需要更新的参数数量来降低计算复杂度和提高训练效率。
参数高效微调PEFT

PEFT仅针对部分参数进行微调,从而显著减少了训练时间和成本,尤其适用于数据量有限或计算资源受限的场景。

PEFT包含了多种不同的技术,例如Prefix Tuning、Prompt Tuning、Adapter Tuning和LoRA等,每种技术都有其独特的方法和特点,可以根据具体的任务和模型需求灵活选择。

PEFT的分类

  • Prefix Tuning:通过在模型的输入前添加可学习的虚拟令牌(virtual tokens)作为前缀来实现微调。在训练过程中,仅更新这些前缀参数,而模型的其余部分保持不变。这种方法减少了需要更新的参数数量,从而提高了训练效率。

Prefix Tuning
  • Prompt Tuning:在输入层加入prompt tokens,可以看作是Prefix Tuning的简化版,它不需要额外的多层感知机(MLP)调整。随着模型规模的增大,Prompt Tuning的效果逐渐接近全量微调。

Prompt Tuning

  • Adapter Tuning:则是通过在模型中设计并嵌入Adapter结构来进行微调。这些Adapter结构通常是小型网络模块,可以添加到模型的特定层中。在训练过程中,仅对这些新增的Adapter结构进行微调,而原模型的参数保持不变。这种方法保持了模型的高效性,同时引入的额外参数数量相对较少。

Adapter Tuning

  • LoRA(Low-Rank Adaptation):通过在模型的矩阵相乘模块中引入低秩矩阵来模拟全量微调的效果。它主要更新语言模型中的关键低秩维度,从而实现高效的参数调整并降低计算复杂度。

LoRA

三、微调的应用

CNN的微调:微调的方法包括仅修改最后一层、修改最后几层以及微调整个模型,同时可结合冻结部分层的策略来优化性能。
CNN的微调

几种微调CNN模型的方法:

方法一:仅修改最后一层(全连接层)

  • 策略:保持预训练CNN模型中除最后一层外的所有层不变,仅替换或修改最后的全连接层以适应新任务的类别数。根据需要,可以选择是否冻结靠近输入的层。

  • 效果:快速适应新任务的分类需求,同时保留预训练模型学到的有用特征。

方法二:修改最后几层

  • 策略:除了最后一层外,还修改倒数第二层或更前面的几层,以适应新任务的特征需求。在修改过程中,可以根据需要选择是否冻结部分层。

  • 效果:使模型学习更多与新任务相关的特征表示,提高在新任务上的性能。但需要注意过拟合的风险。

方法三:微调整个模型

  • 策略:对预训练模型的所有层进行参数更新,以适应新任务的需求。在微调过程中,可以根据需要选择是否冻结部分层,以平衡新特征学习和保留有用特征的需求。

  • 效果:使模型在新任务上达到更好的性能,但需要更多的计算资源和时间,并容易过拟合。

Transformer的微调:经过预先训练的 Transformer 可以针对众多下游任务快速进行微调,并且通常开箱即用,性能非常好。
这主要是因为 Transformer 已经理解了语言,这使得训练可以集中于学习如何进行问答、语言生成、命名实体识别或人们为其模型设定的任何其他目标。
Transformer的微调

Transformer block with adapters:一种有效的参数高效微调技术,它通过在预训练的 Transformer 模型的主干网络中添加额外的适配器(adapters)或残差块,来实现对特定任务的微调。这些适配器通常是可训练的参数,而模型的其他部分则保持固定。

Transformer block with adapters 的微调方法通常包括以下步骤:

  1. 加载预训练模型:首先,加载已经在大规模语料库上预训练好的 Transformer 模型。

  2. 添加适配器在模型的主干网络中,为每个 Transformer 层添加适配器。这些适配器可以是简单的线性层或更复杂的结构,具体取决于任务的需求。

  3. 初始化适配器参数:为添加的适配器设置初始参数。这些参数通常是随机初始化的,也可以采用其他初始化策略。

  4. 进行微调:使用特定任务的数据集对模型进行微调。在微调过程中,仅更新适配器的参数,而保持模型的其他部分不变。

  5. 评估性能:在微调完成后,使用验证集评估模型的性能。根据评估结果,可以进一步调整适配器的结构或参数,以优化模型的性能。

53AI,企业落地大模型首选服务商

产品:场景落地咨询+大模型应用平台+行业解决方案

承诺:免费POC验证,效果达标后再合作。零风险落地应用大模型,已交付160+中大型企业

联系我们

售前咨询
186 6662 7370
预约演示
185 8882 0121

微信扫码

添加专属顾问

回到顶部

加载中...

扫码咨询

扫码登录
登录即表示您同意《53AI网站服务协议》
服务协议

欢迎您使用【53AI 官方网站】(以下简称“本网站”或“我们”)。本《会员服务协议》(以下简称“本协议”)是您(以下简称“会员”或“用户”)与【深圳市博思协创网络科技有限公司】之间关于注册、登录及使用本网站会员服务所订立的法律协议。

在您注册或登录前,请务必审慎阅读、充分理解各条款内容,特别是免除或限制责任的条款、知识产权条款、争议解决条款等。此类条款将以加粗形式提示您注意。 当您通过微信公众号授权、手机验证码验证或其他方式成功登录本网站时,即视为您已完全理解并同意接受本协议的全部内容。

一、 定义

本网站:指由【深圳市博思协创网络科技有限公司】运营的,域名为【53ai.com】的网站及相关移动端页面。

会员服务:指本网站向注册会员提供的知识库文章查阅、内容检索及其他相关增值服务。

知识库内容:指本网站发布的包括但不限于文字、图表、数据、研究报告、行业分析等数字化内容资源。

二、 账号注册与登录

登录方式:本网站支持以下登录方式,您可根据实际情况选择:

微信公众号授权登录:您同意将您的微信OpenID信息授权给本网站,用于创建或关联会员账号。

手机验证码登录:您需提供真实有效的手机号码,并通过短信验证码完成身份验证与登录/注册。

账号安全:您的账号仅限您本人使用,禁止赠与、借用、租用、转让或售卖。因您保管不善导致的账号被盗、密码泄露等损失,由您自行承担。

实名认证:根据相关法律法规要求,我们可能要求您在特定功能下完成实名认证。如您拒绝提供,可能无法使用部分或全部服务。

未成年人保护:若您未满18周岁,请在法定监护人的陪同下阅读本协议,并在征得监护人同意后使用本服务。

三、 服务内容与规范

知识库查阅权限:会员登录后,有权按照其会员等级对应的权限范围,在线浏览、检索本网站知识库中的相关文章及内容。

服务变更:我们有权根据业务发展需要,调整、变更或终止部分服务内容,并将以网站公告、公众号消息等方式提前通知。

禁止行为:您在使用服务时不得实施以下行为:

利用技术手段批量爬取、下载、转存知识库内容;

将知识库内容用于商业目的或未经授权地向第三方传播;

干扰本网站正常运行或侵犯其他用户合法权益;

发布违法违规信息或从事违反公序良俗的活动。

四、 知识产权声明

权利归属:本网站知识库中的排版设计、软件代码等内容的知识产权均归【公司全称】或原权利人所有,受《中华人民共和国著作权法》等法律保护。

有限许可:本网站授予会员一项非独占、不可转让、不可转授权的普通许可,仅限于个人学习、研究之目的在线查阅知识库内容。

侵权追责:未经书面许可,任何单位或个人不得以任何形式复制、转载、摘编、镜像、汇编或以其他方式使用上述内容。一经发现,我们保留追究其法律责任的权利。

五、 个人信息保护

我们重视对您个人信息的保护。关于我们如何收集、使用、存储和保护您的个人信息,请单独阅读 《隐私政策》。

您通过微信公众号授权或手机号验证所提供的信息,我们将严格按照《个人信息保护法》的规定处理,仅用于身份识别、服务提供及安全验证等必要用途。

您可以随时通过网站设置或联系客服行使查阅、更正、删除个人信息及撤回授权同意的权利。

六、 免责声明

内容准确性:知识库内容仅供参考,不构成专业建议。我们不对其完整性、准确性、时效性作任何明示或暗示的保证,您应自行判断并承担使用风险。

不可抗力:因自然灾害、政策法规变化、网络故障、第三方平台接口异常(如微信接口维护、运营商短信通道故障)等不可抗力导致的服务中断或延迟,我们不承担违约责任。

第三方链接:本网站可能包含指向第三方网站的链接,该等网站的内容和服务不受我们控制,请您自行甄别风险。

七、 违约责任

如您违反本协议约定,我们有权视情节采取警告、限制功能、暂停服务、注销账号等措施,并保留要求赔偿损失的权利。

如因您的违约行为导致我们遭受行政处罚、第三方索赔或商誉损失,您应承担全部赔偿责任(包括但不限于罚款、赔偿金、律师费、公证费等)。

八、 法律适用与争议解决

本协议的订立、执行和解释均适用中华人民共和国大陆地区法律。

因本协议产生的或与本协议有关的任何争议,双方应友好协商解决;协商不成的,任何一方均可向【公司所在地】有管辖权的人民法院提起诉讼。

九、 其他

本协议构成双方就本服务达成的完整协议,取代此前任何口头或书面约定。

本协议任一条款被认定为无效或不可执行的,不影响其他条款的效力。

我们对本协议享有最终解释权,并在法律允许的范围内保留随时修改的权利。修改后的协议一经公布即生效,继续使用服务即视为同意修订内容。


已查阅