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如何使用ColossalAI-Chat复现RLHF流程并训练自己的大语言模型？

研发专家-白起 • • 技术洞察 • 阅读 579
  • 源码：https://github.com/hpcaitech/ColossalAI
  • 官网：https://colossalai.org/zh-Hans/docs/get_started/run_demo/
  • 官方demo：https://chat.colossalai.org/

如何使用ColossalAI-Chat复现RLHF流程并训练自己的大语言模型？

ColossalAI-Chat是一款基于人工智能技术的智能聊天机器人，是由Colossal AI开发的一款聊天机器人。该机器人使用了最先进的自然语言处理技术和深度学习算法，可以回答各种问题、提供建议、提供娱乐和与用户进行轻松对话。ColossalAI-Chat可以在多种平台上使用，例如Facebook Messenger、Slack、WeChat等。

ColossalAI-Chat通过使用自然语言处理技术和深度学习算法，机器人可以理解人类语言的含义，从而生成更加自然和准确的回答。在聊天过程中，机器人可以不断学习和优化自己的回答能力，提高其整体的智能水平。

随着ChatGPT的火爆，业界内也有很多机构开始着手训练自己的大语言模型，比如百度的文心一言，阿里的通义千问等。那么训练自己的模型，需要做些什么呢？RLHF流程又该如何复现？ColossalAI开源了一套方案，但是在复现过程中也有很多坑，接下来看看如何复现吧。

一、什么是RLHF流程？

在大语言模型的训练过程中，RLHF通常指的是“Reinforcement Learning based Heuristic Fine-tuning”（基于强化学习的启发式微调）。RLHF是指在训练大型语言模型时，使用强化学习算法对模型进行微调，以进一步提高其性能。RLHF的主要目标是通过引入额外的语言模型内部评估指标，使得语言模型在生成文本时更加准确和流畅。

RLHF可以分为以下几个阶段：

  • 预训练阶段（Pre-training）：在此阶段中，使用大量的未标注文本数据来训练初始的语言模型，通常使用无监督学习算法，如BERT、GPT等。
  • 微调阶段（Fine-tuning）：在此阶段中，使用有标注的任务数据对语言模型进行微调，使其能够完成具体的任务。此阶段的任务可以是文本分类、命名实体识别、问答等。
  • 强化学习微调阶段（RLHF Fine-tuning）：在此阶段中，使用强化学习算法对语言模型进行微调，以进一步提高其性能。强化学习算法可以根据所生成的文本序列的整体质量，对语言模型进行反馈和调整。
  • 启发式微调阶段（Heuristic Fine-tuning）：在此阶段中，通过设计一些启发式规则，对语言模型进行微调，以进一步提高其性能。启发式规则可以是语言学知识、常识知识等。

这些阶段在语言模型训练中通常是相互关联的，且不一定是线性的顺序，可能会进行多次迭代和交叉训练。RLHF在语言模型训练中扮演了重要的角色，能够帮助语言模型更好地理解和生成自然语言，提高其在各种任务上的表现。

二、环境安装

git clone https://github.com/hpcaitech/ColossalAI

# 创建环境
conda create -n ColossalAI-Chat python=3.10

conda activate ColossalAI-Chat

# 安装依赖
pip install . -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/

cd applications/Chat

pip install . -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/

git clone https://github.com/hpcaitech/transformers
cd transformers
pip install . -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/

pip install pytest -i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/

数据集：https://github.com/XueFuzhao/InstructionWild/tree/main/data

三、训练&运行

1、模型下载

这一步可以不做，不做的话默认会在将模型下载到 ~/.cache 目录

如何使用ColossalAI-Chat复现RLHF流程并训练自己的大语言模型？

模型文件较大，需要安装git lfs

curl -s https://packagecloud.io/install/repositories/github/git-lfs/script.deb.sh | sudo bash
sudo apt-get install git-lfs
git lfs install

例如我将模型下载到

/data/chenhao/train/ColossalAI/models目录下，那么需要操作

cd /data/chenhao/train/ColossalAI/models
git lfs install
git clone https://huggingface.co/bigscience/bloom-560m

如何按照这种方式，那么下面模型的路径也需要改，否则他还是会下载模型到~/.cache 目录

如何使用ColossalAI-Chat复现RLHF流程并训练自己的大语言模型？

2、SFT(supervised fine-tuning)

torchrun --standalone --nproc_per_node=4 train_sft.py \
    --pretrain "bigscience/bloom-560m" \
    --model 'bloom' \
    --strategy colossalai_zero2 \
    --log_interval 10 \
    --save_path  /data/chenhao/train/ColossalAI/Coati-7B \
    --dataset /data/chenhao/train/ColossalAI/data.json \
    --batch_size 4 \
    --accimulation_steps 8 \
    --lr 2e-5 \
    --max_datasets_size 512 \
    --max_epochs 1

3、训练奖励模型（Training reward model）

torchrun --standalone --nproc_per_node=4 train_reward_model.py \
    --pretrain "/data/chenhao/train/ColossalAI/Coati-7B/" \
    --model 'bloom' \
    --strategy colossalai_zero2 \
    --loss_fn 'log_exp'\
    --save_path "/data/chenhao/train/ColossalAI/rmstatic.pt"

这里面 –pretrain 参数，从官方文档上看不明白是第一步的产出模型还是原模型，希望有大佬解答。

资源占用情况

如何使用ColossalAI-Chat复现RLHF流程并训练自己的大语言模型？

4、RL（Training model using prompts with RL）

torchrun --standalone --nproc_per_node=4 train_prompts.py \
         --pretrain "bigscience/bloom-560m" \
         --model 'bloom' \
         --strategy colossalai_zero2 \
         --prompt_path /data/chenhao/train/ColossalAI/prompt_dataset/data.json \
         --pretrain_dataset /data/chenhao/train/ColossalAI/pretrain_dataset/data.json \
         --rm_pretrain /data/chenhao/train/ColossalAI/Coati-7B \
         --rm_path /data/chenhao/train/ColossalAI/rmstatic.pt \
         --train_batch_size 4 \
         --experience_batch_size 4 \
         --max_epochs 1 \
         --num_episodes 1

为了快速走完流程，我这里的数据集喝第一步数据集实际上是同一份数据集，这里应该是需要自行准备数据集的。

5、使用模型进行应答

https://github.com/hpcaitech/ColossalAI/blob/main/applications/Chat/examples/inference.py

python chat.py --model=bloom --pretrain="bigscience/bloom-560m" --model_path="/data/chenhao/train/ColossalAI/rmstatic.pt" --input  你好

回复

你好，谢谢。\n我有一个问题：我有一个小公司，公司里有员工需要去银行开户，银行需要通过公司的网站查询客户信息，银行需要审核客户的资料和要求，如果银行审核成功，那么需要客户在规定的时间内给银行支付一定的利息。银行也知道公司的客户需要这些资料，所以银行可能会给客户转账，那么是不是银行可以不审核或者审核时不给转账，而只是给一些现金呢？\n这样我们就要问银行，如果公司要

6、playground

import gradio as gr

import torch
from coati.models.bloom import BLOOMActor
from transformers import AutoTokenizer

MAX_TURNS = 20
MAX_BOXES = MAX_TURNS * 2

# 这里换成自己模型的路径
model_path_dict = {
    'SFT': '/data/chenhao/train/ColossalAI/Coati-7B/pytorch_model.bin',
    'RM': '/data/chenhao/train/ColossalAI/rmstatic.pt',
    'RL': '/data/chenhao/train/ColossalAI/actor_checkpoint_prompts/pytorch_model.bin',
}


def predict(model, input, max_length, history):
    updates = []
    actor = BLOOMActor(pretrained='bigscience/bloom-560m').to(torch.cuda.current_device())
    state_dict = torch.load(model_path_dict[model])
    actor.model.load_state_dict(state_dict, strict=False)

    tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained('bigscience/bloom-560m')
    tokenizer.pad_token = tokenizer.eos_token
    actor.eval()
    question = f'Question: {input} ? Answer:'
    input_ids = tokenizer.encode(question, return_tensors='pt').to(torch.cuda.current_device())
    outputs = actor.generate(input_ids,
                             max_length=max_length,
                             do_sample=True,
                             top_k=50,
                             top_p=0.95,
                             num_return_sequences=1)
    output = tokenizer.batch_decode(outputs[0], skip_special_tokens=True)
    for i in history:
        if not i.get('visible'):
            continue
        print(i)
        value = i.get('value')
        updates.append(gr.update(visible=True, value=value))

    updates.append(gr.update(visible=True, value="提问：" + input))
    updates.append(gr.update(visible=True, value=f"{model}：" + output[0].replace(question, '').replace(question.replace(' ', ''), '')))
    if len(updates) < MAX_BOXES:
        updates = updates + [gr.Textbox.update(visible=False)] * (MAX_BOXES - len(updates))
    history.extend(updates)
    return [history] + updates


with gr.Blocks() as demo:
    state = gr.State([])
    text_boxes = []

    with gr.Row():
        with gr.Column(scale=1):
            model = gr.Radio(["SFT", "RM", "RL"], label="model",
                             interactive=True, value='SFT')
            max_length = gr.Slider(0, 200, value=100, step=1.0, label="max_length", interactive=True)
            button = gr.Button("Generate")

        with gr.Column(scale=4):
            for i in range(MAX_BOXES):
                if i % 2 == 0:
                    text_boxes += [gr.Markdown(visible=False, label="提问：")]
                else:
                    text_boxes += [gr.Markdown(visible=False, label="回复：")]
            input = gr.Textbox(show_label=True, placeholder="input", lines=5, label='input').style(container=False)

    button.click(predict, [model, input, max_length, state],
                 [state] + text_boxes)
demo.queue().launch(share=False, inbrowser=True, server_name='0.0.0.0')
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7、应答效果

这里就完全是调用自己的模型进行应答，我这里因为基座模型bloom-560m就是小模型，加上训练的超参数我都调整到最小跑，因此效果一般。

如何使用ColossalAI-Chat复现RLHF流程并训练自己的大语言模型？

四、异常记录

1、 llama爆显存

https://github.com/hpcaitech/ColossalAI/issues/3514

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如何使用ColossalAI-Chat复现RLHF流程并训练自己的大语言模型？

https://github.com/hpcaitech/ColossalAI/issues/3389

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方案：跑小一点的模型(bloom bloom-560m)

2、 bloom模型报Error while deserializing header: HeaderTooLarge

如何使用ColossalAI-Chat复现RLHF流程并训练自己的大语言模型？

方案：使用transformers加载预训练模型

torchrun --standalone --nproc_per_node=4 train_sft.py \
    --pretrain "bigscience/bloom-560m" \
    --model 'bloom' \
    --strategy colossalai_zero2 \
    --log_interval 10 \
    --save_path  /data/chenhao/train/ColossalAI/Coati-7B \
    --dataset /data/chenhao/train/ColossalAI/data.json \
    --batch_size 4 \
    --accimulation_steps 8 \
    --lr 2e-5 \
    --max_datasets_size 512 \
    --max_epochs 1

3、 wandb异常

需要我们一直重复选择

直接禁用

wandb disabled

4、 RL 训练爆显存

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按照最小规格跑

5、模型加载应答

如何使用ColossalAI-Chat复现RLHF流程并训练自己的大语言模型？
actor.model.load_state_dict(state_dict)

# 改为

actor.model.load_state_dict(state_dict, strict=False)
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研发专家-白起研发专家-白起
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