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简单3步,OpenHarmony上跑起ArkUI分布式小游戏

花明 04-17 07:00 阅读 3

1、Adapter Tuning

2019年谷歌的研究人员首次在论文《Parameter-Efficient Transfer Learning for NLP》提出针对 BERT 的 PEFT微调方式,拉开了 PEFT 研究的序幕。他们指出,在面对特定的下游任务时,如果进行 Full-Fintuning(即预训练模型中的所有参数都进行微调),太过低效;而如果采用固定预训练模型的某些层,只微调接近下游任务的那几层参数,又难以达到较好的效果。

于是他们设计了Adapter 结构,将其嵌入 Transformer 的结构里面,在训练时,固定住原来预训练模型的参数不变,只对新增的 Adapter 结构进行微调。同时为了保证训练的高效性(也就是尽可能少的引入更多参数),他们将 Adapter 设计为这样的结构:

2、Prefix Tuning

2021年斯坦福的研究人员在论文《Prefix-Tuning: Optimizing Continuous Prompts for Generation》中提出了 Prefix Tuning 方法。与Full-finetuning 更新所有参数的方式不同,该方法是在输入 token 之前构造一段任务相关的 virtual tokens 作为 Prefix,然后训练的时候只更新 Prefix 部分的参数,而 Transformer 中的其他部分参数固定。该方法其实和构造 Prompt 类似,只是 Prompt 是人为构造的“显式”的提示,并且无法更新参数,而Prefix 则是可以学习的“隐式”的提示。

同时,为了防止直接更新 Prefix 的参数导致训练不稳定的情况,他们在 Prefix 层前面加了 MLP 结构(相当于将Prefix 分解为更小维度的 Input 与 MLP 的组合后输出的结果),训练完成后,只保留 Prefix 的参数。

3、Prompt Tuning

Prompt Tuning 是2021年谷歌在论文《The Power of Scale for Parameter-Efficient Prompt Tuning》中提出的微调方法。

该方法可以看作是 Prefix Tuning 的简化版本,只在输入层加入 prompt tokens,并不需要加入 MLP 进行调整来解决难训练的问题,主要在 T5 预训练模型上做实验。似乎只要预训练模型足够强大,其他的一切都不是问题。作者也做实验说明随着预训练模型参数量的增加,Prompt Tuning的方法会逼近 Fine-tune 的结果。

固定预训练参数,为每一个任务额外添加一个或多个 embedding,之后拼接 query 正常输入 LLM,并只训练这些 embedding。左图为单任务全参数微调,右图为 Prompt tuning。
 

4、P-Tuning

P-Tuning 方法的提出主要是为了解决这样一个问题:大模型的 Prompt 构造方式严重影响下游任务的效果。

P-Tuning 提出将 Prompt 转换为可以学习的 Embedding 层,只是考虑到直接对 Embedding 参数进行优化会存在这样两个挑战:

P-Tuning 和 Prefix-Tuning 差不多同时提出,做法其实也有一些相似之处,主要区别在:


 

5、P-Tuning v2

P-Tuning 的问题是在小参数量模型上表现差。于是就有了v2版本:《P-Tuning v2: Prompt Tuning Can Be Comparable to Fine-tuning Universally Across Scales and Tasks》。

从标题就可以看出,P-Tuning v2 的目标就是要让 Prompt Tuning 能够在不同参数规模的预训练模型、针对不同下游任务的结果上都达到匹敌 Fine-tuning 的结果。

那也就是说当前 Prompt Tuning 方法在这两个方面都存在局限性。

相比 Prompt Tuning 和 P-tuning 的方法, P-tuning v2 方法在多层加入了 Prompts tokens 作为输入,带来两个方面的好处:


 

6、LoRA

LoRA,英文全称Low-RankAdaptation of Large Language Models,直译为大语言模型的低阶适应,是一种PEFT(Parameter-Efficient Tuning,简称PEFT),这是微软的研究人员为了解决大语言模型微调而开发的一项技术。

LoRA的基本原理是冻结预训练好的模型权重参数,在冻结原模型参数的情况下,通过往模型中加入额外的网络层,并只训练这些新增的网络层参数。由于这些新增参数数量较少,这样不仅 finetune 的成本显著下降,还能获得和全模型微调类似的效果。

7、QLoRA

QLoRA 是由 Tim Dettmers 等人提出的量化 LoRA 的缩写。QLoRA 是一种在微调过程中进一步减少内存占用的技术。在反向传播过程中,QLoRA 将预训练的权重量化为 4-bit,并使用分页优化器来处理内存峰值。

使用LoRA时可以节省33%的GPU内存。然而,由于QLoRA中预训练模型权重的额外量化和去量化,训练时间增加了39%。

首先分析下LoRA微调中的痛点:

QLoRA优点:

8、LoRA+MoE

由于大模型全量微调时的显存占用过大,LoRA、Adapter、IA 3 这些参数高效微调方法便成为了资源有限的机构和研究者微调大模型的标配。PEFT方法的总体思路是冻结住大模型的主干参数,引入一小部分可训练的参数作为适配模块进行训练,以节省模型微调时的显存和参数存储开销。

传统上,LoRA这类适配模块的参数和主干参数一样是稠密的,每个样本上的推理过程都需要用到所有的参数。近来,大模型研究者们为了克服稠密模型的参数效率瓶颈,开始关注以Mistral、DeepSeek MoE为代表的混合专家(Mixure of Experts,简称MoE)模型框架。在该框架下,模型的某个模块(如Transformer的某个FFN层)会存在多组形状相同的权重(称为专家),另外有一个路由模块(Router)接受原始输入、输出各专家的激活权重。

Reference

https://cloud.tencent.com/developer/article/2338313

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