
【DeepSeek微调教程】小白也能学会的DeepSeek微调详细步骤,从零到一,个人低配置笔记本可操作
可能大多数同学都像我一样,没有GPU,手头上也只有一台小破笔记本,又不想花钱买显卡买设备买云服务器。本文就带大家在这种条件下,实战一下微调 DeepSeek。
可能大多数同学都像我一样,没有GPU,手头上也只有一台小破笔记本,又不想花钱买显卡买设备买云服务器。本文就带大家在这种条件下,实战一下微调 DeepSeek。
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0. 环境准备
既然手头没有GPU,也没有能用的设备,那就得想办法白嫖其它服务了。本文使用两个工具:Colab 和 Unsloth。
0.1 Colab
Colab 是一款由谷歌推出的基于云端的编程环境。它具备诸多实用功能与显著优势。
在硬件资源方面,Colab 能为用户免费提供 GPU,这使得它在进行模型微调等任务时表现出色。尽管免费 GPU 的使用时长有一定限制,但一般来说,对于大部分模型微调需求而言,这些免费资源已经绰绰有余。
从使用便捷性来看,Colab 搭载了基于网页的 Jupyter Notebook 环境。用户无需经历繁琐的软件安装过程,只需通过浏览器就能轻松开启编程之旅,极大地降低了上手难度。
此外,Colab 拥有丰富的社区资源。在其平台上,用户可以轻松找到大量现成的代码示例以及详尽的教程,这对于新手来说无疑是一大福音,能够帮助他们迅速掌握相关知识和技能,快速进入编程状态。
0.2 unsloth
Unsloth 是一款开源工具,专注于加速大型语言模型(LLMs)的微调过程,具备诸多实用功能与显著优势。
在微调效率方面,Unsloth 的表现极为出色,其微调速度相较于传统方法能够提升 2 至 5 倍,并且内存占用可降低 50% 到 80%。这就意味着,借助 Unsloth,你可以利用更少的资源来完成微调任务,极大地提高了工作效率。
对于硬件设备的要求,Unsloth 也十分友好。它对显存的需求较低,即使是消费级 GPU,例如 RTX 3090,也能够轻松运行 Unsloth。以训练 1.5B 参数的模型为例,仅需 7GB 显存就可以满足要求。
在模型适配与量化技术方面,Unsloth 同样表现出色。它支持多种主流模型,包括 Llama、Mistral、Phi、Gemma 等。并且,通过采用动态 4 - bit 量化技术,Unsloth 能够显著降低显存占用,同时几乎不会损失模型精度,这在很大程度上提升了模型的实用性和适用范围。
此外,Unsloth 还具有开源与免费的优势。它提供了免费的 Colab Notebook,用户只需添加相应的数据集并运行代码,即可轻松完成微调工作。
总的来说,Unsloth 通过运用特定的优化技术,使得我们能够在配置相对较低的硬件设备资源环境下,更加高效地进行模型微调。在 Unsloth 出现之前,模型微调的成本居高不下,对于普通人来说几乎难以企及。通常情况下,微调一次模型不仅需要耗费数万元的资金,还需要花费数天的时间才能完成。
0.3 进入环境,准备实战!
(1)新建一个 Colab 页面,点击下方链接即可。(可能需要注册或者使用google账号登陆一下)
https://colab.research.google.com/#create=true
(2)点击菜单栏的 “代码执行程序”,选择下拉菜单中的 “更改运行时类型”
(3)选择 T4 GPU,这是 NVIDIA 推出的一款高性能 GPU,特别适合深度学习任务
好了,环境准备完毕,下面开始实战!
1. 安装依赖
首先安装一些 Python 包和库,这些库是运行 AI 模型微调任务所必需的工具。
-
• unsloth 是一个用于微调大型语言模型(LLM)的工具,可以让模型运行更快、占用更少内存。
-
• bitsandbytes 是一个用于量化和优化模型的库,可以帮助减少模型占用的内存。
-
• unsloth_zoo 可能包含了一些预训练模型或其他工具,方便我们使用。
pip install unsloth pip install bitsandbytes unsloth_zoo
2. 加载预训练模型
接下来,加载一个预训练模型,咱们在这个模型上进行微调。
-
•
from_pretrained
函数用来加载模型。 -
•
model_name
参数指定这个模型的名称,我这里用的是unsloth/DeepSeek-R1-Distill-Qwen-7B
。
from unsloth import FastLanguageModel # 导入FastLanguageModel类,用来加载和使用模型 import torch # 导入torch工具,用于处理模型的数学运算 max_seq_length = 2048 # 设置模型处理文本的最大长度,相当于给模型设置一个“最大容量” dtype = None # 设置数据类型,让模型自动选择最适合的精度 load_in_4bit = True # 使用4位量化来节省内存,就像把大箱子压缩成小箱子 # 加载预训练模型,并获取tokenizer工具 model, tokenizer = FastLanguageModel.from_pretrained( model_name="unsloth/DeepSeek-R1-Distill-Qwen-7B", # 指定要加载的模型名称 max_seq_length=max_seq_length, # 使用前面设置的最大长度 dtype=dtype, # 使用前面设置的数据类型 load_in_4bit=load_in_4bit, # 使用4位量化 # token="hf...", # 如果需要访问授权模型,可以在这里填入密钥 )
在Colab中运行,可以看到以下的模型加载日志:
3. 微调前测试
在微调前,我们先来看下没有微调时模型的表现:这与我们平时调用模型API时的流程一样
(1)给一个Prompt
(2)调用 model.generate
生成结果
不过,这里也有几个不同的步骤:
(1)for_inference
准备模型进行推理
(2)inputs = tokenizer([prompt_style.format(question, "")], return_tensors="pt").to("cuda")
对prompt进行编码,并放到GPU中
(3)tokenizer.batch_decode(outputs)
大模型输出结果解码
prompt_style = """以下是描述任务的指令,以及提供进一步上下文的输入。 请写出一个适当完成请求的回答。 在回答之前,请仔细思考问题,并创建一个逻辑连贯的思考过程,以确保回答准确无误。 ### 指令: 你是一位精通卜卦、星象和运势预测的算命大师。 请回答以下算命问题。 ### 问题: {} ### 回答: <think>{}</think>""" # 定义提示风格的字符串模板,用于格式化问题 question = "1993年七月初九巳时生人,女,想了解爱情运势" # 定义具体的算命问题 FastLanguageModel.for_inference(model) # 准备模型以进行推理 inputs = tokenizer([prompt_style.format(question, "")], return_tensors="pt").to("cuda") # 使用 tokenizer 对格式化后的问题进行编码,并移动到 GPU outputs = model.generate( input_ids=inputs.input_ids, attention_mask=inputs.attention_mask, max_new_tokens=1200, use_cache=True, ) # 使用模型生成回答 response = tokenizer.batch_decode(outputs) # 解码模型生成的输出为可读文本 print(response[0]) # 打印生成的回答部分
输出结果如下:
4. 加载数据集
在开始微调之前,还有关键的一步,就是加载数据集,并将数据集转换成微调所需的格式。
4.1 加载数据集
-
• 使用
load_dataset
函数可加载数据集 -
• 数据集名称:
Conard/fortune-telling
-
• 使用数据集的前100条数据作为微调数据
split="train[0:100]"
# 定义一个用于格式化提示的多行字符串模板 train_prompt_style = """以下是描述任务的指令,以及提供进一步上下文的输入。 请写出一个适当完成请求的回答。 在回答之前,请仔细思考问题,并创建一个逻辑连贯的思考过程,以确保回答准确无误。 ### 指令: 你是一位精通八字算命、紫微斗数、风水、易经卦象、塔罗牌占卜、星象、面相手相和运势预测等方面的算命大师。 请回答以下算命问题。 ### 问题: {} ### 回答: <思考> {} </思考> {}""" # 定义结束标记 (EOS_TOKEN),用于指示文本的结束 EOS_TOKEN = tokenizer.eos_token # 必须添加结束标记 # 导入数据集加载函数 from datasets import load_dataset # 加载指定的数据集,选择中文语言和训练集的前500条记录 dataset = load_dataset("Conard/fortune-telling", 'default', split="train[0:100]", trust_remote_code=True) # 打印数据集的列名,查看数据集中有哪些字段 print(dataset.column_names)
加载数据集的过程日志:
4.2 格式化数据集
这一步是构造微调用的Prompt,将数据集中对应的字段填入train_prompt_style中。
# 定义一个函数,用于格式化数据集中的每条记录 def formatting_prompts_func(examples): # 从数据集中提取问题、复杂思考过程和回答 inputs = examples["Question"] cots = examples["Complex_CoT"] outputs = examples["Response"] texts = [] # 用于存储格式化后的文本 # 遍历每个问题、思考过程和回答,进行格式化 for input, cot, output in zip(inputs, cots, outputs): # 使用字符串模板插入数据,并加上结束标记 text = train_prompt_style.format(input, cot, output) + EOS_TOKEN texts.append(text) # 将格式化后的文本添加到列表中 return { "text": texts, # 返回包含所有格式化文本的字典 } dataset = dataset.map(formatting_prompts_func, batched=True) dataset["text"][0]
以下是格式化完之后的 Prompt 数据示例。
5. 执行微调
环境、数据都准备好了,接下来终于可以开始微调了。微调前加载的代码如下:
FastLanguageModel.for_training(model) model = FastLanguageModel.get_peft_model( model, # 传入已经加载好的预训练模型 r=16, # 设置 LoRA 的秩,决定添加的可训练参数数量 target_modules=["q_proj", "k_proj", "v_proj", "o_proj", # 指定模型中需要微调的关键模块 "gate_proj", "up_proj", "down_proj"], lora_alpha=16, # 设置 LoRA 的超参数,影响可训练参数的训练方式 lora_dropout=0, # 设置防止过拟合的参数,这里设置为 0 表示不丢弃任何参数 bias="none", # 设置是否添加偏置项,这里设置为 "none" 表示不添加 use_gradient_checkpointing="unsloth", # 使用优化技术节省显存并支持更大的批量大小 random_state=3407, # 设置随机种子,确保每次运行代码时模型的初始化方式相同 # use_rsloora=False, # 设置是否使用 Rank Stabilized LoRA 技术,这里设置为 False 表示不使用 loftq_config=None, # 设置是否使用 LoftQ 技术,这里设置为 None 表示不使用 ) from trl import SFTTrainer # 导入 SFTTrainer,用于监督式微调 from transformers import TrainingArguments # 导入 TrainingArguments,用于设置训练参数 from unsloth import is_bfloat16_supported # 导入函数,检查是否支持 bfloat16 数据格式 trainer = SFTTrainer( model=model, # 传入要微调的模型 tokenizer=tokenizer, # 传入 tokenizer,用于处理文本数据 train_dataset=dataset, # 传入训练数据集 dataset_text_field="text", # 指定数据集中文本字段的名称 max_seq_length=max_seq_length, # 设置最大序列长度 dataset_num_proc=2, # 设置数据处理的并行进程数 packing=False, # 是否启用打包功能(这里设置为 False,打包可以让训练更快,但可能影响效果) args=TrainingArguments( per_device_train_batch_size=2, # 每个设备(如 GPU)上的批量大小 gradient_accumulation_steps=4, # 梯度累积步数,用于模拟大批次训练 warmup_steps=5, # 预热步数,训练开始时学习率逐渐增加的步数 max_steps=75, # 最大训练步数 learning_rate=2e-4, # 学习率,模型学习新知识的速度 fp16=not is_bfloat16_supported(), # 是否使用 fp16 格式加速训练(如果环境不支持 bfloat16) bf16=is_bfloat16_supported(), # 是否使用 bfloat16 格式加速训练(如果环境支持) logging_steps=1, # 每隔多少步记录一次训练日志 optim="adamw_8bit", # 使用的优化器,用于调整模型参数 weight_decay=0.01, # 权重衰减,防止模型过拟合 lr_scheduler_type="linear", # 学习率调度器类型,控制学习率的变化方式 seed=3407, # 随机种子,确保训练结果可复现 output_dir="outputs", # 训练结果保存的目录 report_to="none", # 是否将训练结果报告到外部工具(如 WandB),这里设置为不报告 ), )
微调前准备过程的日志:
最后,执行下面一句代码,开始微调。
trainer_stats = trainer.train()
微调过程的日志打印,100条数据,整个过程耗时30分钟左右。
6. 微调后测试
模型经过了微调,下面我们再用之前的Prompt测试一下微调是否有效果。
print(question) # 打印前面的问题 # 将模型切换到推理模式,准备回答问题 FastLanguageModel.for_inference(model) # 将问题转换成模型能理解的格式,并发送到 GPU 上 inputs = tokenizer([prompt_style.format(question, "")], return_tensors="pt").to("cuda") # 让模型根据问题生成回答,最多生成 1200 个新词 outputs = model.generate( input_ids=inputs.input_ids, # 输入的数字序列 attention_mask=inputs.attention_mask, # 注意力遮罩,帮助模型理解哪些部分重要 max_new_tokens=1200, # 最多生成 1200 个新词 use_cache=True, # 使用缓存加速生成 ) # 将生成的回答从数字转换回文字 response = tokenizer.batch_decode(outputs) # 打印回答 print(response[0])
运行结果如下:
先不管它回答的对不对,你就说,经过微调后,它的回答是不是显得专业了很多?
7. 微调模型的保存
7.1 保存前的准备
(1)需要首先申请一个hugging face的token
https://huggingface.co/settings/tokens
(2)创建一个 Write 的token
(3)复制这个token,填到colab的密钥中,密钥的名称填:HUGGINGFACE_TOKEN
7.2 将微调模型保存为gguf格式
GGUF 是一种高效的格式,它支持多种量化方法(如 4 位、8 位、16 位量化),可以显著减小模型文件的大小,便于存储和传输,适合在资源受限的设备上运行模型,例如在 Ollama 上部署时。量化后的模型在资源受限的设备上运行更快,适合边缘设备或低功耗场景。
# 导入 Google Colab 的 userdata 模块,用于访问用户数据 from google.colab import userdata # 从 Google Colab 用户数据中获取 Hugging Face 的 API 令牌 HUGGINGFACE_TOKEN = userdata.get('HUGGINGFACE_TOKEN') # 将模型保存为 8 位量化格式 (q8_0) # 这种格式文件小且运行快,适合部署到资源受限的设备 if True: model.save_pretrained_gguf("model", tokenizer,) # 将模型保存为 16 位量化格式 (f16) # 16 位量化精度更高,但文件稍大 if False: model.save_pretrained_gguf("model_f16", tokenizer, quantization_method = "f16") # 将模型保存为 4 位量化格式 (q4_k_m) # 4 位量化文件最小,但精度可能稍低 if False: model.save_pretrained_gguf("model", tokenizer, quantization_method = "q4_k_m")
8. 微调模型上传到 HuggingFace
注意将模型仓库的名称修改为 自己的「用户名+模型名」。
# 导入 Hugging Face Hub 的 create_repo 函数,用于创建一个新的模型仓库 from huggingface_hub import create_repo # 在 Hugging Face hub 上创建一个新的模型仓库 create_repo("你的Huggingface用户名/微调后模型的名字(自己定)", token=HUGGINGFACE_TOKEN, exist_ok=True) # 将模型和分词器上传到 Hugging Face Hub 上的仓库 model.push_to_hub_gguf("你的Huggingface用户名/微调后模型的名字(自己定)", tokenizer, token=HUGGINGFACE_TOKEN)
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