链载Ai

标题: 零基础入门:DeepSeek微调教程来了! [打印本页]

作者: 链载Ai    时间: 昨天 12:27
标题: 零基础入门:DeepSeek微调教程来了!


开门见山,直接给大家展示微调前后的效果。
微调前:

微调后:
在此处可以看到很明显大模型进行微调后口吻已经发生了更改。据笔者使用下来的记录表示,微调后的大模型思考时间更加短暂。
接下来,让我们一起逐步完成微调实践,共同优化模型性能!

一、什么是大模型微调?

微调就像给一个“学霸”补课,让它从“通才”变成某个领域的“专家”。
此处以本文进行微调的医学数据进行举例:假设你有一个很聪明的朋友,他读过全世界的书(相当于大模型的预训练阶段),能和你聊历史、科学、文学等各种话题。但如果你需要他帮你看医学报告段),能和你聊历史、科学、文学等各种话题。但如果你需要他帮你看医学报告,虽然他懂一些基础知识,但可能不够专业。这时候,你给他一堆医学书籍和病例,让他专门学习这方面的知识(这就是微调),他就会变得更擅长医疗领域的问题。

? 故事解释:

想象你有一个会画小猫的机器人?(这就是预训练模型)。现在你想让它学会画戴帽子的小猫??。不需要从头教它画画,只需要给它看很多"戴帽子小猫"的图片,然后说:"保持原来的画画能力,但要学会加帽子哦!" 这就是微调!

? 生活案例解释:

案例1:智能音箱调方言
案例2:相机滤镜原理

加强版解释:乐高城堡改造成儿童医院

第一步:原有结构 —— 通用乐高城堡

[通用城堡]
▸ 比喻:就像网购的"标准款城堡积木套装",有城墙、塔楼、尖顶,能当普通房子用。
▸ 对应技术:预训练模型(比如 ChatGPT),已经学会通用语言能力,但不够专业。

第二步:局部改造 —— 低成本改装

① 拆尖顶 → 改圆顶
[尖顶改圆顶]
▸ 操作:把塔顶的尖积木换成圆积木,更温和可爱。
▸ 技术含义:微调模型顶层参数(比如修改分类头),让输出风格更适合儿童对话。
② 加装旋转门[旋转门]
▸ 操作:在门口插入一个可旋转的积木模块,不破坏原有门结构。
▸ 技术含义:插入适配器模块(Adapter),让模型新增儿科医学术语理解能力,且不干扰原有知识。
③ 涂装医院标志
[医院标志]
▸ 操作:在城堡外墙贴上"十字符号"和卡通动物贴纸。
▸ 技术含义:特征空间偏移(Feature Shift),调整模型内部表示,让它更关注医疗相关词汇和童趣表达。

第三步:新功能 —— 变身儿童医院

[儿童医院]
▸ 成果:改装后的城堡能接待小患者,有玩具区、温和的医生(圆顶),还有专用医疗设备(旋转门)。
▸ 技术含义:通过轻量改造,通用模型变成"儿科医疗问答机器人",专精儿童健康咨询。

二、当前尝试过的硬件配置

显卡:NVIDIA GeForce RTX 4060
CPU:Intel Core i7-13700H
内存:16 G(因为家庭电脑所以日常状态是 8.8/15.7 GB)

三、微调工作

(1) 数据集准备

本文数据集来源,魔搭社区的 medical-o1-reasoning-SFT。
本文主要说明,数据集格式是:
在 DeepSeek 的蒸馏模型微调过程中,数据集中引入 Complex_CoT(复杂思维链)是关键设计差异。若仅使用基础问答对进行训练,模型将难以充分习得深度推理能力,导致最终性能显著低于预期水平。这一特性与常规大模型微调的数据要求存在本质区别。

(2) 模型微调代码(此处是无框架纯手搓)——直接上了,后面会有细节讲解

需要引入的库:pipinstalltorchtransformerspeftdatasetsmatplotlibacceleratesafetensors
import torchimport matplotlib.pyplot as pltfrom transformers import (AutoTokenizer,AutoModelForCausalLM,TrainingArguments,Trainer,TrainerCallback)from peft import LoraConfig, get_peft_modelfrom datasets import load_datasetimport os
# 配置路径(根据实际路径修改)model_path = r"你的模型路径"# 模型路径data_path = r"你的数据集路径"# 数据集路径output_path = r"你的保存微调后的模型路径"# 微调后模型保存路径
# 强制使用GPUassert torch.cuda.is_available(), //"必须使用GPU进行训练!"device = torch.device("cuda")
# 自定义回调记录Lossclass LossCallback(TrainerCallback):def __init__(self):self.losses = []
def on_log(self, args, state, control, logs=None, **kwargs):if "loss" in logs:self.losses.append(logs["loss"])
# 数据预处理函数def process_data(tokenizer):dataset = load_dataset("json", data_files=data_path, split="train[:1500]")
def format_example(example):instruction = f"诊断问题:{example['Question']}\n详细分析:{example['Complex_CoT']}"inputs = tokenizer(f"{instruction}\n### 答案:\n{example['Response']}<|endoftext|>",padding="max_length",truncation=True,max_length=512,return_tensors="pt")return {"input_ids": inputs["input_ids"].squeeze(0), "attention_mask": inputs["attention_mask"].squeeze(0)}
return dataset.map(format_example, remove_columns=dataset.column_names)
# LoRA配置peft_config = LoraConfig(r=16,lora_alpha=32,target_modules=["q_proj", "v_proj"],lora_dropout=0.05,bias="none",task_type="CAUSAL_LM")
# 训练参数配置training_args = TrainingArguments(output_dir=output_path,per_device_train_batch_size=2,# 显存优化设置gradient_accumulation_steps=4,# 累计梯度相当于batch_size=8num_train_epochs=3,learning_rate=3e-4,fp16=True,# 开启混合精度logging_steps=20,save_strategy="no",report_to="none",optim="adamw_torch",no_cuda=False,# 强制使用CUDAdataloader_pin_memory=False,# 加速数据加载remove_unused_columns=False# 防止删除未使用的列)
def main():# 创建输出目录os.makedirs(output_path, exist_ok=True)
# 加载tokenizertokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(model_path)tokenizer.pad_token = tokenizer.eos_token
# 加载模型到GPUmodel = AutoModelForCausalLM.from_pretrained(model_path,torch_dtype=torch.float16,device_map={"": device}# 强制使用指定GPU)model = get_peft_model(model, peft_config)model.print_trainable_parameters()
# 准备数据dataset = process_data(tokenizer)
# 训练回调loss_callback = LossCallback()
# 数据加载器def data_collator(data):batch = {"input_ids": torch.stack([torch.tensor(d["input_ids"]) for d in data]).to(device),"attention_mask": torch.stack([torch.tensor(d["attention_mask"]) for d in data]).to(device),"labels": torch.stack([torch.tensor(d["input_ids"]) for d in data]).to(device)# 使用input_ids作为labels}return batch
# 创建Trainertrainer = Trainer(model=model,args=training_args,train_dataset=dataset,data_collator=data_collator,callbacks=[loss_callback])
# 开始训练print("开始训练...")trainer.train()
# 保存最终模型trainer.model.save_pretrained(output_path)print(f"模型已保存至:{output_path}")
# 绘制训练集损失Loss曲线plt.figure(figsize=(10, 6))plt.plot(loss_callback.losses)plt.title("Training Loss Curve")plt.xlabel("Steps")plt.ylabel("Loss")plt.savefig(os.path.join(output_path, "loss_curve.png"))print("Loss曲线已保存")
if __name__ == "__main__":main()

(3) 代码详细讲解

1. 导入必要的库和模块

功能总结:导入项目依赖的第三方库,包括 PyTorch 基础库、HuggingFace 工具库、可视化库等。
importtorchimportmatplotlib.pyplotaspltfromtransformersimport(#HuggingFaceTransformer模型工具AutoTokenizer,AutoModelForCausalLM,TrainingArguments,Trainer,TrainerCallback)frompeftimportLoraConfig,get_peft_model#参数高效微调库fromdatasetsimportload_dataset#数据集加载工具importos#系统路径操作

有关类库介绍:

1. torch (PyTorch 库的核心模块)


2. matplotlib.pyplot (Matplotlib 绘图库)


3. transformers (HuggingFace Transformers 库)


4. peft (Parameter-Efficient Fine-Tuning)


5. datasets (HuggingFace Datasets 库)


6. os (操作系统接口)

2. 配置路径和硬件检查

功能总结:配置模型/数据路径,强制检查GPU可用性
# 配置路径(根据实际路径修改)model_path = r"你的模型路径"# 预训练模型存放路径data_path = r"你的数据集路径"# 训练数据路径(JSON格式)output_path = r"你的保存微调后的模型路径"# 微调后模型保存位置
# 强制使用GPU(确保CUDA可用)assert torch.cuda.is_available(), "必须使用GPU进行训练!"device = torch.device("cuda")# 指定使用CUDA设备

3.自定义训练回调类

功能总结:实现自定义回调,在模型训练过程中,实时记录损失值(Loss)的变化。损失值是用来衡量模型预测结果与真实结果之间的差距的,损失值越小,说明模型的表现越好。
class LossCallback(TrainerCallback):def __init__(self):self.losses = []# 存储损失值的列表
# 当训练过程中有日志输出时触发def on_log(self, args, state, control, logs=None, **kwargs):if "loss" in logs:# 过滤并记录损失值self.losses.append(logs["loss"])

4. 数据预处理函数

功能总结:加载并格式化训练数据,将原始数据集转换为模型可以理解的格式。
def process_data(tokenizer):# 从JSON文件加载数据集(仅取前1500条)dataset = load_dataset("json", data_files=data_path, split="train[:1500]")
# 单条数据格式化函数def format_example(example):# 拼接指令和答案(固定模板)instruction = f"诊断问题:{example['Question']}\n详细分析:{example['Complex_CoT']}"inputs = tokenizer(f"{instruction}\n### 答案:\n{example['Response']}<|endoftext|>",# 添加结束符padding="max_length",# 填充至最大长度truncation=True, # 超长截断max_length=512,# 最大序列长度return_tensors="pt"# 返回PyTorch张量)# 返回处理后的输入(移除batch维度)return {"input_ids": inputs["input_ids"].squeeze(0), "attention_mask": inputs["attention_mask"].squeeze(0)}
# 应用格式化函数并移除原始列return dataset.map(format_example, remove_columns=dataset.column_names)

‍关键代码

1.拼接指令和答案

instruction=f"诊断问题:{example['Question']}\n详细分析:{example['Complex_CoT']}"

2.使用分词器处理文本

inputs=tokenizer(f"{instruction}\n###答案:\n{example['Response']}<|endoftext|>",#添加结束符padding="max_length",#填充至最大长度truncation=True,#超长截断max_length=512,#最大序列长度return_tensors="pt"#返回PyTorch张量)

3.返回处理后的输入

return{"input_ids":inputs["input_ids"].squeeze(0),"attention_mask":inputs["attention_mask"].squeeze(0)}

4.应用格式化函数

returndataset.map(format_example,remove_columns=dataset.column_names)

5. LoRA微调配置

功能总结:配置LoRA参数,指定要适配的模型模块。
peft_config=LoraConfig(r=16,#LoRA秩(矩阵分解维度)lora_alpha=32,#缩放系数(控制适配器影响强度)target_modules=["q_proj","v_proj"],#要适配的注意力模块(查询/值投影)lora_dropout=0.05,#防止过拟合的Dropout率bias="none",#不训练偏置参数task_type="CAUSAL_LM"#任务类型(因果语言模型))

1. r=16:LoRA 的秩

"相当于给AI的‘学习笔记’设置 16 页的篇幅限制"
→ 页数少(r小):学得快但可能漏细节
→ 页数多(r大):学得细但速度慢

2. lora_alpha=32:缩放系数

就像是,音量旋钮的大小决定了声音的响亮程度。如果旋钮转得太大,声音可能会震耳欲聋,甚至让人难以忍受;如果旋钮转得太小,声音又可能太小,听不清楚。
过大的 lora_alpha 可能会导致模型的训练变得不稳定,就像声音太大可能会让人感到不适一样。可能会导致过拟合,因为模型对训练数据的细节调整过于敏感。
较小的 lora_alpha 会导致模型在训练过程中会更保守地调整权重,训练过程更稳定,但适应新任务的速度可能会较慢。

3. target_modules=["q_proj", "v_proj"]:目标模块


4. lora_dropout=0.05:Dropout 率


5. bias="none":偏置参数


6. task_type="CAUSAL_LM":任务类型

训练参数配置

功能总结:设置训练超参数和硬件相关选项。
training_args=TrainingArguments(output_dir=output_path,#输出目录(模型/日志)per_device_train_batch_size=2,#单GPU批次大小(显存优化)gradient_accumulation_steps=4,#梯度累积步数(等效batch_size=8)num_train_epochs=3,#训练轮次learning_rate=3e-4,#初始学习率fp16=True,#启用混合精度训练(节省显存)logging_steps=20,#每隔20步记录日志save_strategy="no",#不保存中间检查点report_to="none",#禁用第三方报告(如W&B)optim="adamw_torch",#优化器类型no_cuda=False,#强制使用CUDAdataloader_pin_memory=False,#禁用锁页内存(加速数据加载)remove_unused_columns=False#保留未使用的列(避免数据错误))

1. output_dir=output_path:输出目录


2. per_device_train_batch_size=2:单 GPU 批次大小


3. gradient_accumulation_steps=4:梯度累积步数


4. num_train_epochs=3:训练轮次


5. learning_rate=3e-4:初始学习率


6. fp16=True:混合精度训练


7. logging_steps=20:日志记录频率


8. save_strategy="no":保存策略


9. report_to="none":禁用第三方报告


10. optim="adamw_torch":优化器类型


11. no_cuda=False:强制使用 CUDA


12. dataloader_pin_memory=False:禁用锁页内存


13. remove_unused_columns=False:保留未使用的列

主函数(训练流程)

功能总结:整合所有组件,执行完整训练流程。
def main():# 创建输出目录(如果不存在)os.makedirs(output_path, exist_ok=True)
# 加载Tokenizer并设置填充符tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(model_path)tokenizer.pad_token = tokenizer.eos_token# 使用EOS作为填充符
# 加载预训练模型(半精度+指定GPU)model = AutoModelForCausalLM.from_pretrained(model_path,torch_dtype=torch.float16, # 半精度加载(节省显存)device_map={"": device}# 指定使用的GPU设备)# 应用LoRA适配器model = get_peft_model(model, peft_config)model.print_trainable_parameters() # 打印可训练参数量
# 准备训练数据集dataset = process_data(tokenizer)
# 初始化损失记录回调loss_callback = LossCallback()
# 数据整理函数(构造批次)def data_collator(data):batch = {"input_ids": torch.stack([torch.tensor(d["input_ids"]) for d in data]).to(device),"attention_mask": torch.stack([torch.tensor(d["attention_mask"]) for d in data]).to(device),"labels": torch.stack([torch.tensor(d["input_ids"]) for d in data]).to(device)# 标签=输入(因果LM任务)}return batch
# 初始化Trainertrainer = Trainer(model=model,args=training_args,train_dataset=dataset,data_collator=data_collator,# 自定义数据整理callbacks=[loss_callback] # 添加回调)
# 执行训练print("开始训练...")trainer.train()
# 保存微调后的模型trainer.model.save_pretrained(output_path)print(f"模型已保存至:{output_path}")
# 绘制损失曲线plt.figure(figsize=(10, 6))plt.plot(loss_callback.losses)plt.title("Training Loss Curve")plt.xlabel("Steps")plt.ylabel("Loss")plt.savefig(os.path.join(output_path, "loss_curve.png"))# 保存为PNGprint("Loss曲线已保存")
if __name__ == "__main__":main()

关键代码:

1. 加载 Tokenizer 并设置填充符
tokenizer=AutoTokenizer.from_pretrained(model_path)tokenizer.pad_token=tokenizer.eos_token#使用EOS作为填充符
2.加载预训练模型
model=AutoModelForCausalLM.from_pretrained(model_path,torch_dtype=torch.float16,#半精度加载(节省显存)device_map={"":device}#指定使用的GPU设备)
3.数据整理函数
defdata_collator(data):batch={"input_ids":torch.stack([torch.tensor(d["input_ids"])fordindata]).to(device),"attention_mask":torch.stack([torch.tensor(d["attention_mask"])fordindata]).to(device),"labels":torch.stack([torch.tensor(d["input_ids"])fordindata]).to(device)#标签=输入(因果LM任务)}returnbatch
4.初始化Trainer
trainer=Trainer(model=model,args=training_args,train_dataset=dataset,data_collator=data_collator,#自定义数据整理callbacks=[loss_callback]#添加回调)

四、完结感言

非常感谢 Deepseek 官网满血版在本章的代码修改、资料收集以及文章润色方面提供的宝贵帮助!
本章的微调部分目前还较为基础,导致损失函数的收敛效果不够理想,仍有较大的优化空间。例如,数据集构建可以更加精细化,代码结构也有待进一步优化和调整。我们非常期待各位小伙伴的宝贵建议和指正,让我们共同进步,一起在 AI 学习的道路上探索更多乐趣!






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