怎麼讓英文大預言模型支持中文?(一)繼續預訓練

代碼已上傳到github: https://github.com/taishan1994/chinese_llm_pretrained

Part1前言

前面我們已經講過怎麼構建中文領域的tokenization:

https://zhuanlan.zhihu.com/p/639144223

接下來我們將介紹繼續預訓練。

我們新增加了一些中文詞彙到詞表中,這些詞彙是沒有得到訓練的,因此在進行指令微調之前我們要進行預訓練。預訓練的方式一般都是相同的,簡單來說,就是根據上一個字預測下一個字是什麼。爲了方便起見,我們這裏直接使用IDEA-CCNL/Wenzhong2.0-GPT2-110M-BertTokenizer-chinese模型,並且tokenizer也是其自帶的。

Part2數據處理

同樣的,我們使用的數據還是鬥破蒼穹小說數據。首先我們看看是怎麼處理數據的, 數據位於data下,分別爲corpus.txt和test_corpus.txt,每一行爲一句或多句話。再看看數據預處理的部分,在test_dataset.py裏面:

import os
import logging
import datasets
import transformers

from pprint import pprint
from itertools import chain
from datasets import load_dataset, concatenate_datasets
from transformers.testing_utils import CaptureLogger
from transformers import AutoTokenizer, LlamaTokenizer


tok_logger = transformers.utils.logging.get_logger("transformers.tokenization_utils_base")

logger = logging.getLogger(__name__)

lm_datasets = []
files = ["data/test_corpus.txt"]
data_cache_dir = "./cache_data"
preprocessing_num_workers = 1

# tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained("hfl/chinese-bert-wwm-ext")
tokenizer = LlamaTokenizer.from_pretrained("ziqingyang/chinese-llama-lora-7b")
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained("IDEA-CCNL/Wenzhong2.0-GPT2-110M-BertTokenizer-chinese")

def print_dict(adict):
  for k,v in adict.items():
    print(k, v)

def tokenize_function(examples):
        with CaptureLogger(tok_logger) as cl:
            output = tokenizer(examples["text"])
        # clm input could be much much longer than block_size
        if "Token indices sequence length is longer than the" in cl.out:
            tok_logger.warning(
                "^^^^^^^^^^^^^^^^ Please ignore the warning above - this long input will be chunked into smaller bits"
                " before being passed to the model."
            )
        return output

block_size = 128

# 將所有文本進行拼接
def group_texts(examples):
        # Concatenate all texts.
        concatenated_examples = {k: list(chain(*examples[k])) for k in examples.keys()}
        total_length = len(concatenated_examples[list(examples.keys())[0]])
        # We drop the small remainder, we could add padding if the model supported it instead of this drop, you can
        # customize this part to your needs.
        if total_length >= block_size:
            total_length = (total_length // block_size) * block_size
        # Split by chunks of max_len.
        result = {
            k: [t[i : i + block_size] for i in range(0, total_length, block_size)]
            for k, t in concatenated_examples.items()
        }
        result["labels"] = result["input_ids"].copy()
        return result

for idx, file in enumerate(files):
    data_file = file
    filename = ''.join(file.split(".")[:-1])

    cache_path = os.path.join(data_cache_dir, filename)
    os.makedirs(cache_path, exist_ok=True)
    try:
        processed_dataset = datasets.load_from_disk(cache_path, keep_in_memory=False)
        print(f'training datasets-{filename} has been loaded from disk')
    except Exception:
        cache_dir = os.path.join(data_cache_dir, filename + "_text")
        os.makedirs(cache_dir, exist_ok=True)

        raw_dataset = load_dataset("text", data_files=data_file, cache_dir=cache_dir, keep_in_memory=False)
        print_dict(raw_dataset["train"][0])
        # 直接進行tokenize,需要注意的是隻需要在句子開頭加上bos_token
        tokenized_dataset = raw_dataset.map(
            tokenize_function,
            batched=True,
            num_proc=preprocessing_num_workers,
            remove_columns="text",
            load_from_cache_file=True,
            keep_in_memory=False,
            cache_file_names={k: os.path.join(cache_dir, f'tokenized.arrow'for k in raw_dataset},
            desc="Running tokenizer on dataset",
        )

        print_dict(tokenized_dataset["train"][0])

        grouped_datasets = tokenized_dataset.map(
            group_texts,
            batched=True,
            num_proc=preprocessing_num_workers,
            load_from_cache_file=True,
            keep_in_memory=False,
            cache_file_names={k: os.path.join(cache_dir, f'grouped.arrow'for k in tokenized_dataset},
            desc=f"Grouping texts in chunks of {block_size}",
        )
        processed_dataset = grouped_datasets

        print_dict(processed_dataset["train"][0])
        processed_dataset.save_to_disk(cache_path)
    if idx == 0:
        lm_datasets = processed_dataset['train']
    else:
        assert lm_datasets.features.type == processed_dataset["train"].features.type
        lm_datasets = concatenate_datasets([lm_datasets, processed_dataset["train"]])

lm_datasets = lm_datasets.train_test_split(test_size=0.1)

print_dict(lm_datasets["train"][0])

結果:

text 又一次上架了,這次比上次還激動,甚至激動到了上傳了章節卻不知道發出來的地步。
input_ids [21134134867136136773373749802468213613368367736136820408012208024449356354080122011687496778377494995568813166794761688713551139334146381765363551121133]
token_type_ids [0000000000000000000000000000000000000000]
attention_mask [1111111111111111111111111111111111111111]
input_ids [211341348671361367733737498024682136133683677361368204080122080244493563540801220116874967783774949955688131667947616887135511393341463817653635511211332113422192217802410687543173741802467733731184276853271962253333007631139725175964864638269231608024219075468218191331479846382768532780241759648625527027682046963300112611462684260768025582559802460066432329553073300782643217596486322111701139334146383144294580242190754682176345226241802427697382400331319226814176226928024116646382769679]
token_type_ids [00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000]
attention_mask [11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111]
labels [211341348671361367733737498024682136133683677361368204080122080244493563540801220116874967783774949955688131667947616887135511393341463817653635511211332113422192217802410687543173741802467733731184276853271962253333007631139725175964864638269231608024219075468218191331479846382768532780241759648625527027682046963300112611462684260768025582559802460066432329553073300782643217596486322111701139334146383144294580242190754682176345226241802427697382400331319226814176226928024116646382769679]
input_ids [211341348671361367733737498024682136133683677361368204080122080244493563540801220116874967783774949955688131667947616887135511393341463817653635511211332113422192217802410687543173741802467733731184276853271962253333007631139725175964864638269231608024219075468218191331479846382768532780241759648625527027682046963300112611462684260768025582559802460066432329553073300782643217596486322111701139334146383144294580242190754682176345226241802427697382400331319226814176226928024116646382769679]
token_type_ids [00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000]
attention_mask [11111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111]
labels [211341348671361367733737498024682136133683677361368204080122080244493563540801220116874967783774949955688131667947616887135511393341463817653635511211332113422192217802410687543173741802467733731184276853271962253333007631139725175964864638269231608024219075468218191331479846382768532780241759648625527027682046963300112611462684260768025582559802460066432329553073300782643217596486322111701139334146383144294580242190754682176345226241802427697382400331319226814176226928024116646382769679]

具體是:

  • 先使用tokenizer()得到相關的輸入,需要注意的是可能會在文本前後添加特殊的標記,比如bos_token_id和eos_token_id,針對於不同模型的tokneizer可能會不太一樣。這裏在unput_ids前後添加了21134和21133兩個標記。
  • 然後將所有文本的input_ids、attention_mask, token_type_ids各自拼接起來(展開後拼接,不是二維數組之間的拼接),再設定一個最大長度block_size,這樣得到最終的輸入。

Part3構建模型

在test_model.py裏面我們可以初步使用預訓練的模型看看效果:

from transformers import BertTokenizer,GPT2LMHeadModel, AutoModelForCausalLM
hf_model_path = 'IDEA-CCNL/Wenzhong2.0-GPT2-110M-BertTokenizer-chinese'
tokenizer = BertTokenizer.from_pretrained(hf_model_path)
# model = GPT2LMHeadModel.from_pretrained(hf_model_path)
model = AutoModelForCausalLM.from_pretrained(hf_model_path)

def generate_word_level(input_text,n_return=5,max_length=128,top_p=0.9):
    inputs = tokenizer(input_text,return_tensors='pt',add_special_tokens=False).to(model.device)
    gen = model.generate(
                            inputs=inputs['input_ids'],
                            max_length=max_length,
                            do_sample=True,
                            top_p=top_p,
                            eos_token_id=21133,
                            pad_token_id=0,
                            num_return_sequences=n_return)

    sentences = tokenizer.batch_decode(gen)
    for idx,sentence in enumerate(sentences):
        print(f'sentence {idx}{sentence}')
        print('*'*20)
    return gen
# 西湖的景色
outputs = generate_word_level('西湖的景色',n_return=5,max_length=128)
print(outputs)

結果:

sentence 0: 西 湖 的 景 色 很 美 麗, 古 代 有 個 名 叫 : 西 湖 的 湖 南 和 江 南 的 一 段 。 湖 面 上 有 一 座 小 小 的 湖 泊, 有 一 片 湖 泊 和 一 座 小 島, 有 一 處 小 的 小 鎮 。 在 西 湖 裏, 每 個 人 都 是 在 湖 邊, 你 可 以 在 小 小 湖 裏 暢 遊 。 西 湖 上 是 古 代 建 築, 但 湖 水 不 多 。 西 湖 上 是 一 座 水 庫, 古 代 有 個 名 叫 : 西 湖 的 湖 南 和 江 南 的 一 段 。 湖
********************
sentence 1: 西 湖 的 景 色 美 不 勝 數 。 近 日, 位 於 湖 北 省 湖 北 省 石 家 莊 市 的 石 家 莊 旅 遊 風 景 區 被 命 名 爲 " 湖 北 省 國 家 級 森 林 公 園 " 。 園 內 有 一 座 石 屋, 位 於 石 屋 與 石 屋 的 對 面, 總 面 積 3. 2 平 方 公 裏, 其 中 一 座 石 屋, 由 石 屋 和 石 屋 組 成, 一 棟 大 型 石 屋 由 石 屋 組 成, 三 棟 石 屋 由 石 屋 組 成 。 石 屋 主 要 是 一 座 石 屋
********************
sentence 2: 西 湖 的 景 色 在 古 城 、 小 鎮 和 城 郊 中, 有 大 片 的 湖 泊, 是 古 典 中 的 佳 餚, 湖 水 清 澈, 湖 中 有 一 大 塊 魚, 在 湖 水 裏 散 發 着 濃 鬱 的 清 香 。 湖 水 中, 有 各 種 顏 色 的 魚 、 蟹 、 貝 殼 類 的 水 產 品 。 湖 邊 有 的 池 塘 也 有 的 水 果 攤 位, 可 供 上 千 家 店 。 在 湖 中 央 的 湖 中 央 有 三 個 小 水 塘, 水 塘 長 約 三 丈, 兩 端 長, 塘 底
********************
sentence 3: 西 湖 的 景 色 也 很 漂 亮, 可 以 說 是 城 市 的 象 徵, 而 且 還 有 小 小 的 山 洞, 看 到 了, 我 們 在 西 湖 的 中 心 也 很 近, 所 以 也 沒 有 停 止, 西 湖 的 風 景 很 秀 美, 我 們 也 不 願 意 停 留 在 這 樣 的 地 方 。 西 湖 是 世 界 上 最 美 的 湖 泊, 也 是 最 令 人 羨 慕 的 旅 遊 區, 西 湖 的 美 麗 不 容 小 視, 是 我 們 心 中 最 美 的 風 景 。 西 湖 在 西 湖
********************
sentence 4: 西 湖 的 景 色 是 如 此 獨 特, 那 水 碧 草 如 黛, 池 水 清 新, 一 池 青 湖, 遊 人 可 以 品 一 小 池 花 。 " " 好 景 如 畫, 山 清 水 秀, 碧 草 如 茵, 池 清 潭 秀 。 " 黃 湖 " 是 西 湖 的 " 綠 色 湖 " 。 西 湖 的 景 色 是 如 此 獨 特, 那 水 碧 草 如 黛, 池 水 清 新, 一 池 青 湖, 遊 人 可 以 品 一 小 池 花 。 " " 好 景 如 畫, 山 清 水 秀, 碧 草 如 茵
********************

接下來是使用該模型針對我們自己的數據進行繼續預訓練了。需要注意的幾個地方:

  • 1、如果是我們自己定義的tokenizer,需要將模型的嵌入層和lm_head層的詞表數目進行重新設置:
model_vocab_size = model.get_output_embeddings().weight.size(0)
model.resize_token_embeddings(len(tokenizer))
  • 2、這裏我們使用參數有效微調方法lora進行微調,我們需要設置額外保存的參數:transformer.wte,lm_head。這個可以通過find_lora_names.py裏面獲得。
  • 3、原始chinsee-llama-alpaca使用lora保存參數有問題,這裏進行了修改並只保存一份lora權重。
  • 4、使用test_pretrained_model.py的時候也要記得先對vocab_size進行重新設置。

訓練指令:

torchrun --nnodes 1 --nproc_per_node 1 run_clm_pt_with_peft.py --deepspeed ds_zero2_no_offload.json --model_name_or_path IDEA-CCNL/Wenzhong2.0-GPT2-110M-BertTokenizer-chinese --tokenizer_name_or_path IDEA-CCNL/Wenzhong2.0-GPT2-110M-BertTokenizer-chinese --dataset_dir data --data_cache_dir temp_data_cache_dir --validation_split_percentage 0.001 --per_device_train_batch_size 32 --per_device_eval_batch_size 16 --do_train --seed $RANDOM --fp16 --max_steps 2500 --lr_scheduler_type cosine --learning_rate 2e-4 --warmup_ratio 0.05 --weight_decay 0.01 --logging_strategy steps --logging_steps 10 --save_strategy steps --save_total_limit 3 --save_steps 50 --gradient_accumulation_steps 1 --preprocessing_num_workers 8 --block_size 512 --output_dir output_dir --overwrite_output_dir --ddp_timeout 30000 --logging_first_step True --lora_rank 8 --lora_alpha 32 --trainable c_attn --modules_to_save transformer.wte,lm_head --lora_dropout 0.05 --torch_dtype float16 --gradient_checkpointing --ddp_find_unused_parameters False

即:

torchrun --nnodes 1 --nproc_per_node 1 run_clm_pt_with_peft.py \
--deepspeed ds_zero2_no_offload.json \
--model_name_or_path IDEA-CCNL/Wenzhong2.0-GPT2-110M-BertTokenizer-chinese \
--tokenizer_name_or_path IDEA-CCNL/Wenzhong2.0-GPT2-110M-BertTokenizer-chinese \
--dataset_dir data \
--data_cache_dir temp_data_cache_dir \
--validation_split_percentage 0.001 \
--per_device_train_batch_size 32 \
--per_device_eval_batch_size 16 \
--do_train --seed $RANDOM \
--fp16 \
--max_steps 2500 \
--lr_scheduler_type cosine \
--learning_rate 2e-4 \
--warmup_ratio 0.05 \
--weight_decay 0.01 \
--logging_strategy steps \
--logging_steps 10 \
--save_strategy steps \
--save_total_limit 3 \
--save_steps 50 \
--gradient_accumulation_steps 1 \
--preprocessing_num_workers 8 \
--block_size 512 \
--output_dir output_dir \
--overwrite_output_dir \
--ddp_timeout 30000 \
--logging_first_step True \
--lora_rank 8 \
--lora_alpha 32 \
--trainable c_attn \
--modules_to_save transformer.wte,lm_head \
--lora_dropout 0.05 \
--torch_dtype float16 \
--gradient_checkpointing \
--ddp_find_unused_parameters False

由於使用了seepspeed中ZeRo,佔用的顯存會更小。

Part4使用模型

最後我們可以這麼使用模型,在test_pretrained_model.py中:

import os
import torch
from transformers import BertTokenizer,GPT2LMHeadModel, AutoModelForCausalLM
from peft import PeftModel
hf_model_path = 'IDEA-CCNL/Wenzhong2.0-GPT2-110M-BertTokenizer-chinese'
tokenizer = BertTokenizer.from_pretrained(hf_model_path)
# model = GPT2LMHeadModel.from_pretrained(hf_model_path)
model = AutoModelForCausalLM.from_pretrained(hf_model_path)

model_vocab_size = model.get_output_embeddings().weight.size(0)
model.resize_token_embeddings(len(tokenizer))

model = PeftModel.from_pretrained(model, os.path.join("output_dir""adapter_model"), torch_dtype=torch.float32)
model.cuda()
model.eval()

def generate_word_level(input_text,n_return=5,max_length=128,top_p=0.9):
    inputs = tokenizer(input_text,return_tensors='pt',add_special_tokens=False).to(model.device)
    gen = model.generate(
                            inputs=inputs['input_ids'],
                            max_length=max_length,
                            do_sample=True,
                            top_p=top_p,
                            eos_token_id=21133,
                            pad_token_id=0,
                            num_return_sequences=n_return)

    sentences = tokenizer.batch_decode(gen)
    for idx,sentence in enumerate(sentences):
        print(f'sentence {idx}{sentence}')
        print('*'*20)
    return gen

outputs = generate_word_level('眼角斜瞥着柳翎那略微有些陰沉的臉龐。蕭炎',n_return=5,max_length=128)
print(outputs)

結果:

sentence 0: 眼 角 斜 瞥 着 柳 翎 那 略 微 有 些 陰 沉 的 臉 龐 。 蕭 炎 淡 淡 的 道 。 <|endoftext|> [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD]
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sentence 1: 眼 角 斜 瞥 着 柳 翎 那 略 微 有 些 陰 沉 的 臉 龐 。 蕭 炎 一 怔 。 手 掌 猛 然 一 僵 。 手 指 一 扯 。 旋 即 在 房 門 內 停 留 。 旋 即 一 口 鮮 血 噴 湧 而 出 。 <|endoftext|>
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sentence 2: 眼 角 斜 瞥 着 柳 翎 那 略 微 有 些 陰 沉 的 臉 龐 。 蕭 炎 頓 時 愣 了 愣 。 他 這 是 何 人 ? 怎 能 知 道 這 位 灰 袍 老 者 出 手 啊 ? <|endoftext|> [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD]
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sentence 3: 眼 角 斜 瞥 着 柳 翎 那 略 微 有 些 陰 沉 的 臉 龐 。 蕭 炎 心 中 有 着 什 麼 感 觸 ? <|endoftext|> [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD]
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sentence 4: 眼 角 斜 瞥 着 柳 翎 那 略 微 有 些 陰 沉 的 臉 龐 。 蕭 炎 微 皺 着 眉 頭 。 轉 過 身 。 輕 聲 道 : “ 柳 翎 。 是 你 的 人 ? ” <|endoftext|> [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD] [PAD]
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對於沒有經過繼續預訓練的模型結果:

sentence 0: 眼 角 斜 瞥 着 柳 翎 那 略 微 有 些 陰 沉 的 臉 龐 。 蕭 炎, 男, 1964 年 生, 河 北 齊 齊 哈 爾 市 人 。 1979 年 畢 業 於 武 漢 工 學 院 中 文 系, 1988 年 畢 業 於 中 國 人 民 大 學 中 文 系, 歷 任 中 國 人 民 大 學 高 級 教 師 、 教 育 部 大 學 文 學 系 主 任, 中 國 語 言 文 學 會 理 事, 中 國 人 民 大 學 歷 史 學 會 副 會 長, 中 國 作 家 協 會 員, 中 國 作 家 協 會 會
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sentence 1: 眼 角 斜 瞥 着 柳 翎 那 略 微 有 些 陰 沉 的 臉 龐 。 蕭 炎 的 臉 龐 在 不 同 時 期 會 發 出 來 , 這 樣 的 眉 目 和 眉 目 能 夠 很 容 易 的 在 一 起 , 能 夠 讓 人 看 得 見 的 就 是 這 樣 的 眉 目 。 那 一 對 情 侶 還 是 非 常 喜 歡 的 , 不 過 他 們 的 交 往 方 式 也 是 各 種 多 樣 的 , 最 後 的 交 往 方 式 就 是 讓 所 有 的 人 都 看 到 了 自 己 的 內 心 。 他 們 倆 是 非 常 相
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sentence 2: 眼 角 斜 瞥 着 柳 翎 那 略 微 有 些 陰 沉 的 臉 龐 。 蕭 炎 眼 睛 看 向 柳 翎, 眼 眸 裏 滿 是 傷 痕 。 “ 天 邊 來 客 。 ” 柳 翎 那 無 情 的 目 光 中 透 着 幾 分 冷 漠 的 微 笑 。 “ 沒 有 你 的 名 字, 你 只 是 名 字 。 ” 柳 翎 在 柳 翎 眼 前 一 怔, 無 意 中 卻 看 出 了 柳 翎 已 經 在 想 要 離 開 了 。 柳 翎 說 這 些 東 西 有 的 是 一 次 次 的 意 外, 她 還 是 有 意 的,
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sentence 3: 眼 角 斜 瞥 着 柳 翎 那 略 微 有 些 陰 沉 的 臉 龐 。 蕭 炎 的 臉 上 只 有 幾 分 陰 沉, 但 卻 能 夠 帶 着 微 微 的 憐 惜 之 心 。 蕭 炎 眼 角 斜 瞥 着 柳 翎 那 略 微 有 些 陰 沉 的 臉 龐 。 蕭 炎 眼 角 斜 瞥 着 柳 翎 那 略 微 有 些 陰 沉 的 臉 龐 。 蕭 炎 眼 角 斜 瞥 着 柳 翎 那 略 微 有 些 陰 沉 的 臉 龐 。 蕭 炎 眼 角 斜 瞥 着 柳 翎 那 略 微 有 些 陰 沉 的 臉 龐 。 蕭 炎 眼 角
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sentence 4: 眼 角 斜 瞥 着 柳 翎 那 略 微 有 些 陰 沉 的 臉 龐 。 蕭 炎 已 經 是 年 輕 貌 美 的 人, 在 某 處 留 下 的 是 無 盡 的 光 影 。 她 的 微 笑 也 在 耳 畔 閃 爍 着 光 影 。 他 不 斷 地 伸 出 手 指, 他 在 他 的 微 笑 中 輕 松 地 走 着, 而 柳 翎 卻 始 終 沉 默 。 他 已 經 是 個 女 孩 子, 在 某 處 也 許 你 聽 不 見 。 他 輕 輕 地 接 過 他 的 手, 輕 輕 地 說 道 : " 沒 有 人 聽
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模型確實得到了有效的訓練。

Part5總結

到這裏,你已經瞭解了怎麼構建中文詞表並繼續預訓練了,接下來可能你還想了解指令微調,那我們下期再見。

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