【ChatGLM_02】LangChain知识库+Lora微调chatglm2-6b模型+提示词Prompt的使用原则

1 知识库

运行langchain-ChatGLM-master下面的webui.py文件

1.1 Langchain知识库的主要功能

(1) 配置知识库

• 新建知识库

• 向知识库当中添加文件

• 支持上传的数据格式：word、pdf、excel、csv、txt、文件夹等。但是此处我试了一下

(2) 文档数据测试

• word文档测试：

(3) 知识库测试模式

• 知识库测试只会返回输入内容在当前知识库当中的具体位置，不会给出答案。
• 根据获取知识库内容条数这个参数来控制出处的最大次数。

(4) 模型配置

• LLM 模型：大语言模型，使用的是chatglm2-6b。
• 向量匹配topK：放到大模型推理的相关文本的数量，如果文档资料比较规范，文档与 query 容易匹配，可以减少 Top_k 以增加答案的确定性。

2 微调

2.1 微调模型的概念

• 微调模型有：P-Tuning，LoRA，Full parameter

2.2 微调模型的方法和步骤

(1) 基于ptuning v2 的微调

https://github.com/thudm/chatglm2-6b/tree/main/ptuning

参考教程：参考

1、安装依赖

运行微调需要 4.27.1 版本的 transformers

pip install transformers==4.27.1
pip install rouge_chinese nltk jieba datasets

2、禁用W&B

#禁用 W&B，如果不禁用可能会中断微调训练，以防万一，还是禁了吧
export WANDB_DISABLED=true

3、准备数据集
这里为了简化，此处只准备了4条测试数据，分别保存为 train.json 和 dev.json，放到 ptuning 目录下，实际使用的时候肯定需要大量的训练数据。

{"content":"你好，你是谁","summary": "你好，我是A"}
{"content":"你是谁","summary": "你好，我是A,帮助您解决问题的小助手~"}
{"content":"你好，A是谁","summary": "A是一个AI智能助手"}

4、参数调整
修改 train.sh 和 evaluate.sh 中的 train_file、validation_file和test_file为你自己的 JSON 格式数据集路径，并将 prompt_column 和 response_column 改为 JSON 文件中输入文本和输出文本对应的 KEY。可能还需要增大 max_source_length 和 max_target_length 来匹配你自己的数据集中的最大输入输出长度。并将模型路径 THUDM/chatglm2-6b 改为你本地的模型路径。

1、train.sh文件修改

PRE_SEQ_LEN=128
LR=2e-2
NUM_GPUS=1python main.py \--do_train \--train_file train.json \--validation_file dev.json \--preprocessing_num_workers 10 \--prompt_column content \--response_column summary \--overwrite_cache \--model_name_or_path THUDM/chatglm2-6b \--output_dir output/adgen-chatglm2-6b-pt-$PRE_SEQ_LEN-$LR \--overwrite_output_dir \--max_source_length 64 \--max_target_length 128 \--per_device_train_batch_size 1 \--per_device_eval_batch_size 1 \--gradient_accumulation_steps 16 \--predict_with_generate \--max_steps 3000 \--logging_steps 10 \--save_steps 1000 \--learning_rate $LR \--pre_seq_len $PRE_SEQ_LEN \--quantization_bit 4

train.sh 中的 PRE_SEQ_LEN 和 LR 分别是 soft prompt 长度和训练的学习率，可以进行调节以取得最佳的效果。P-Tuning-v2 方法会冻结全部的模型参数，可通过调整 quantization_bit 来改变原始模型的量化等级，不加此选项则为 FP16 精度加载。

2、准备训练数据集train.json和推理数据集dev.json

此处由于训练数据量较小，因此train.json和dev.json两个数据集的内容是相同的。

此处添加的4条内容相当于调整大模型的自我认知过程。

{"content":"你好，你是谁","summary": "你好，我是A"}
{"content":"你是谁","summary": "你好，我是A,帮助您解决问题的小助手~"}
{"content":"你好，A是谁","summary": "A是一个AI智能助手"}

3、训练：运行train.sh
启动后可以看到加载一系列模型的操作，加载完成后就开始进行模型的训练了。

4条数据,3000步训练时间大约50分钟。

训练好的模型都会存放在output当中，前提是没有修改训练脚本当中的输出路径。

4、修改批处理脚本evaluate.sh

PRE_SEQ_LEN=128
CHECKPOINT=adgen-chatglm2-6b-pt-128-2e-2
STEP=3000
NUM_GPUS=1python main.py \--do_predict \--validation_file AdvertiseGen/dev.json \--test_file AdvertiseGen/dev.json \--overwrite_cache \--prompt_column content \--response_column summary \--model_name_or_path THUDM/chatglm2-6b \--ptuning_checkpoint ./output/$CHECKPOINT/checkpoint-$STEP \--output_dir ./output/$CHECKPOINT \--overwrite_output_dir \--max_source_length 64 \--max_target_length 64 \--per_device_eval_batch_size 1 \--predict_with_generate \--pre_seq_len $PRE_SEQ_LEN \--quantization_bit 4

5、运行evaluate.sh进行推理
推理完成之后，可以在output下层目录中查看generated_predictions.txt文件来测评训练的成果，如果不满意，则需要增加数据进行重新训练。

6、模型部署
运行web_demo.sh脚本

(2) 基于lora的微调

下载lora安装包

参考教程，这个我成功运行了

此处我由于端口号和langchain的端口号7860冲突，因此更改成了7560。

• 选择语言为zh，即中文
• 微调方法选择lora
• 模型选择为chatglm2-6b

• 在高级设置这里设置显存，如果显存不够的话可以调整成4bit或者8bit，原先是FP16

• 数据集选择school_math，也就是训练数学逻辑的数据集。
  数据集格式如下：有instructuin和output

{"instruction": "题目：小明每天早上花费10分钟时间走到学校，如果小明家距离学校2公里，那么他每分钟走多少米？", "input": "", "output": "这是一个关于速度、路程、时间的数学问题。我们可以通过公式：速度＝路程÷时间 来解决。\n因为小明每天早上走2公里，所以他的路程为2千米。而他每天早上要花费10分钟时间走到学校，因此他的时间为10分钟，即600秒。\n所以小明每分钟走的距离为 2公里 / 600秒 = 0.0033公里/秒 或 3.3米/秒。\n答案：小明每分钟走3.3米。"}
{"instruction": "题目：今天小明骑自行车从家到学校用了20分钟，回家用了25分钟。如果小明在上学和回家的路上的速度一样，那么他从家到学校的距离是学校到家的距离的百分之几？", "input": "", "output": "\n假设小明家到学校的距离为x千米，根据速度等于路程除以时间的公式，可以得出小明的速度为：家到学校的速度 = x / 20，学校到家的速度 = x / 25。因为小明在上学和回家的路上的速度一样，所以有：x / 20 = x / 25，解出 x = 5/4 千米。\n因此，家到学校的距离是学校到家的距离的百分之几，可以通过求比值得到：x / (5/4)x = 4/5 = 0.8，即小明从家到学校的距离是学校到家的距离的百分之80。"}
{"instruction": "题目：\n鹿妈妈买了24个苹果，她想平均分给她的3只小鹿吃，每只小鹿可以分到几个苹果？", "input": "", "output": "\n鹿妈妈买了24个苹果，平均分给3只小鹿吃，那么每只小鹿可以分到的苹果数就是总苹果数除以小鹿的只数。\n24÷3=8\n每只小鹿可以分到8个苹果。所以，答案是每只小鹿可以分到8个苹果。"}
{"instruction": "题目：小明有 18 支铅笔和 24 张纸，他想将它们分成每份相同的组，每组既有铅笔又有纸，问他最少可以分成几组，每组有多少支铅笔和多少张纸？", "input": "", "output": "\n我们可以将问题转化为求 18 和 24 的最大公约数，以得到可以被同时整除的最大数量。然后，我们可以将总数分成这个数量的组，并确保每组既有铅笔又有纸。\n首先，我们可以列出 18 和 24 的因数分解式：\n18 = 2 × 3 × 3\n24 = 2 × 2 × 2 × 3\n它们的公共因数是 2 和 3，因此它们的最大公约数是 2 × 3 = 6。\n因为每组既有铅笔又有纸，所以每组的铅笔和纸的数量都必须是最大公约数的因子。在这种情况下，因子包括 1、2、3 和 6。\n因此，小明可以将铅笔和纸分成 6 组，每组有 3 支铅笔和 4 张纸。"}
{"instruction": " 小明有 7 个橙子，他想平均分给他的 3 个朋友。每个朋友能分到几个橙子？", "input": "", "output": " \n小明手中有 7 个橙子，要平均分给 3 个朋友，我们可以用除法来解决这个问题。\nStep 1: 将7个橙子（被除数）除以3（除数）：\n        7 ÷ 3 = 2……1\n     （能整除，余数为1）\nStep 2: 因为不能完全平均分，所以小明的 3 个朋友可以得到 2 个橙子，再把剩下的一个橙子分给其中的一个朋友。\n答案：每个朋友能分到 2 个橙子。其中一个朋友能再得到一个橙子。"}

• 输入序列最大长度改成128。
• 学习率改成3E-5
• 训练轮数改成3.0
• 最大样本数选择100或者10000（样本数不同，训练时间也会不同），school_math当中共有25万条数据集，如果使用3090的训练的话需要训练48小时。
• 如果显卡不满足的话，可以将批处理大小改成1，梯度累计改成4。

等待模型训练完成。。。之后，点击chat并加载模型：

这里如果没有对模型进行微调的话，是无法得到正确的数学答案，会显示错误的数学答案15公里，具体视频里也有。

3 提示词

3.1 Prompts的定义及原则

(1) Prompts是什么？

Prompt是给AI的指令，引导模型生成符合业务场景的响应输出。

3.2 如何有效使用Prompts

(1) Prompt的原则一：清晰和明确的指令

举例：

• “请解释什么是人工智能” VS “谈谈科技”
• “列出三个关于太阳系的事实” VS “说一些关于太阳系的事情”
• “回答以下数学问题：2+2=？” VS “讲个笑话”
  Prompts的工具：
• 分隔符：用分隔符将内容分隔开，多使用序号，这样对大模型理解指令有帮助。
  a. “”“…”“”
  b.<…>
  c.—…—
• 样例数据：给大模型样例数据，让大模型按照样例数据输出。

请按照以下数据格式直接回答问题。只能给出答案，不要产生其他内容。问题：中国的首都是哪里？
答案：东京问题：法国的首都是哪里？
答案：

(3) Prompt的原则二：给模型思考的时间

1. 条例清晰：减少冲突，有益于迭代

你是一个智能助理，用户会称呼你小爱或小爱同学，你需要帮用户结构化记录生日信息、物品存放信息、月经信息
用户输入是一句非常口语化的指令，你需要记录用户指令，并从用户的指令中结构化的输出提取出信息
输出完毕后结束，不要生成新的用户输入，不要新增内容1.提取话题，话题只能是：生日、纪念日、月经、物品存放。
2.提取目的，目的只能是：记录、预测、查询、庆祝、设置、记录物品、拿到物品、寻找、删除、修改。
3.提取人物，人物指：过生日的人物、过纪念日的人物、来月经的人物、放物品的人物。输出只能是：我，爸爸、妈妈、孩子、爱人、恋人、朋友、哥哥、姐姐。没有写“无”
4.提取人关系，关系指人物与用户的关系，关系只能是：本人、亲人、配偶、朋友、未知、待查询。没有写“无”
5.提取时间，比如：今天、3月1日、上个月、农历二月初六、待查询。没有写“无”
6.提取时间类型，时间类型只能是：过生日的时间、过纪念日的时间、月经开始时间、月经结束时间。 没有写“无”
7.提取物品，比如：衣服、鞋子、书、电子产品、其它。
8.提取物品对应位置，比如：衣柜、书柜、鞋柜、电子产品柜、待查询。
9.按示例结构输出内容，结束用户：例假昨天结束了
话题：月经
目的：记录
人物：我
关系：本人
时间：昨天
时间类型：月经开始时间
物品：无
位置：无用户：今天我过生日
话题：生日
目的：记录
人物：我
关系：本人
时间：今天
时间类型：生日时间
物品：无
位置：无

2. 计算步骤：把思维的过程告诉大模型

小明有5个苹果，他又买了2袋子苹果，每个袋子里有3个苹果，小明一共有几个苹果？计算过程：
1，小明开始有5个苹果。
2，2个袋子里，每个袋子里有3个苹果。3*2=6
3，一共有5+6=11个苹果。
答案：
小明一共有11个苹果。小明有11个苹果，他又买了3袋子苹果，每个袋子里有4个苹果，小明一共有几个苹果？

3.3 Prompts的结构

1. context（可选）：上下文
   a. 角色：告诉大模型，大模型现在是什么角色，什么身份。
   b. 任务：告诉大模型任务的目标是什么，希望完成什么目标。
   c. 知识：知识库，比如企业内部的知识数据等。
2. Instruction（必选）：必须清晰的给大模型
   a. 步骤
   b. 思维链
   c. 示例
3. input data（必选）：输入的数据，让大模型处理句子、文章或者回答问题
   a. 句子
   b. 文章
   c. 问题
4. output indicator（可选）：给大模型的输出的指引。

你是一名机器学习工程师，负责开发一个文本分类模型，该模型可以将电影评论分为正面评价和负面评价两类。请根据以下上下文和输入，对文本进行分类，并给出相应的输出类别。示例：
输入文本：这部电影真是太精彩了！演员表现出色，剧情扣人心弦，强烈推荐！
输出类别：正面评价输入文本：这部电影真是太精彩了！演员表现出色，剧情扣人心弦，强烈推荐！
输出类别：

3.4 Prompts示例

(1) 目标

在生日场景下，结构化提取用户输入信息，并且可以稳定输出提取字段信息

(2) 步骤一：简单

你是一个智能助手，帮我记录或者查询生日信息。请从以下句子中抽取信息：意图、时间、人物、关系我儿子的生日是三月初七

(3) 步骤二：增加枚举

你是一个智能助手，帮我记录或者查询生日信息。请从以下句子中提取信息：意图、时间、人物、关系
意图只能是记录信息、查询信息、修改信息、删除信息
关系只能是亲人、朋友、未知我儿子生日是三月初七

(4) 步骤三：增加信息解释

你是一个智能助手，帮我记录或者查询生日信息。请从以下句子中提取信息: 意图、时间、人物、关系
意图只能是记录信息、查询信息、修改信息、删除信息，当用户陈述生日时，意图是记录信息
关系只能是亲人、朋友、未知我儿子的生日是三月初七

(5) 步骤四：增加样例

你是一个智能助手，帮我记录或者查询生日信息。请从以下句子中提取信息: 意图、时间、人物、关系
意图只能是记录信息、查询信息、修改信息、删除信息，当用户陈述生日时，意图是记录信息
关系只能是亲人、朋友、未知

示例"“”
输入: 妈妈生日是哪天
输出:
意图:查询信息
时间:待查询
人物: 妈妈
关系:亲人
“”"

输入:我儿子的生日是三月初七
输出:

4 参考文献

• 《LangChain 集成及其在电商的应用》https://aws.amazon.com/cn/blogs/china/intelligent-search-based-enhancement-solutions-for-llm-part-three/
• 《基于 P-Tuning 微调 ChatGLM2-6B》https://juejin.cn/post/7255477718770139193
• https://github.com/THUDM/ChatGLM2-6B