大语言模型（LLMs）在 Amazon SageMaker 上的动手实践（一）

本期文章，我们将通过三个动手实验从浅到深地解读和演示大语言模型（LLMs），如何结合 Amazon SageMaker 的模型部署、模型编译优化、模型分布式训练等。

实验一：使用 Amazon SageMaker 构建基于开源 GPT-J 模型的对话机器人应用

开发者可以使用 Amazon SageMaker 构建一个交互式的人机对话应用 DEMO，尝试基于开源 GPT-J 模型的 Text Generation 技术。Amazon SageMaker 是亚马逊云科技公有云中的一项托管服务。作为一个云机器学习平台，可以让开发者在云中创建、训练和部署 ML 模型以此来对大语言模型有更深刻的认知。

这一动手实验仅仅使用 20 行左右的代码，即可将开源的 GPT-J 模型部署到 Amazon SageMaker 的终端节点（Endpoint），实现基于大语言模型的简单交互式人机对话。完成该实验的代码编写和模型部署预计需要 20 分钟。

什么是 GPT-J:

GPT-J 是一种生成式预训练（GPT）大语言模型，就其架构而言，它可与 GPT-3 等流行的私有大语言模型相媲美。它由大约 60 亿个参数和 28 个层组成，包括一个前馈模块和一个自注意力模块。为 GPT-J 提供推理所需的内存要低得多——在 FP16 中，模型权重占用不到 13 GB，这意味着可以在单个 16GB GPU 上轻松进行推理。

1. 创建 SageMaker Notebook 实例

在亚马逊云科技控制台（console.aws.amazon.com）上，输入 “Amazon SageMaker” 并点击进入，然后在左侧导航菜单中找到 “Notebook instances”，点击右上角的 “Create notebook instance” 开始创建。如下图所示：

在创建 Notebook instances 的过程中，需要指定在 Amazon SageMaker 中运行代码的角色（role）。由于需要访问 Amazon S3 等资源（存放模型训练需要的数据、模型构件等），因此必须设置合适的角色（role）使其具有访问相关 Amazon S3 的权限。如下图所示：

提交后等待几分钟，可以看到状态变成 “InService”，即表示该实例已经成功创建。如下图所示：

如果之前已经创建过（并且没有 delete），可以直接点击 ”Start” 重新启动实例。如下图所示：

当状态从 “Pending” 变成 “InService”， 即表示该实例已经成功启动。如下图所示：

2. 进入 Open Jupyter/JupyterLab 环境

如下图，点击 Open Jupyter 或者 Open JupyterLab 环境。我个人更喜欢 Open JupyterLab，因此本文中会主要以 Open JupyterLab 来做讲解和演示：

点击 “Terminal”，以打开一个终端：

在打开的终端中输入以下命令：

$ pwd

$ cd SageMaker

$ git clone https://github.com/hanyun2019/aigc.git

输出如下：

这时你会看到左侧菜单栏增加了 “aigc” 目录：

该目录下的文件如下图所示：

双击 “deploy-gptj.ipynb” 打开这个文件，即可开始逐步完成实验一：

3. 使用 Amazon SageMaker 构建基于开源 GPT-J 模型的对话机器人应用

以下逐行解释实验一的主要代码。

首先，需要安装 SageMaker 的相关 SDK：

!pip install -U sagemaker

然后 import 实验需要的 HuggingFace API 和 SageMaker 的 API 包：

from sagemaker.huggingface import HuggingFaceModel

import sagemaker

定义创建终端节点的 IAM 角色权限：

# IAM role with permissions to create endpoint

role = sagemaker.get_execution_role()

定义 GPT-J 模型构件所在的 S3 桶：

# public S3 URI to gpt-j artifact

model_uri="s3://huggingface-sagemaker-models/transformers/4.12.3/pytorch/1.9.1/gpt-j/model.tar.gz"

调用 HuggingFace API 来创建模型相关参数，包括：模型构件文件名、transformers 的版本号、PyTorch 的版本号、Python 的版本号、角色名等：

# create Hugging Face Model Class

huggingface_model = HuggingFaceModel(

model_data=model_uri,

transformers_version='4.12.3',

pytorch_version='1.9.1',

py_version='py38',

role=role,

)

以上设置完毕后，即可部署模型到 Amazon SageMaker 的终端节点了。可以在这里设置一些终端节点的参数，比如节点实例数量、节点类型等：

# deploy model to SageMaker Inference

predictor = huggingface_model.deploy(

initial_instance_count=1, # number of instances

instance_type='ml.g4dn.xlarge' #'ml.p3.2xlarge' # ec2 instance type

)

运行以上 “huggingface_model.deploy” 代码后，会在 Amazon SageMaker 控制台的 “EndPoints” 看到有实例正在创建（Creating）中，如下图所示：

当看到实例创建完成（InService），即可开始进行推理，即开始和聊天机器人对话了！

如下图所示，我们询问的是中国香港地区的最高建筑、最贵物业等信息。你可以自己定义问题，从中获得和大模型（GPT-J）聊天机器人对话的乐趣！

特别提醒：完成该实验后，记得删除终端节点，以避免不必要的终端节点收费。如下图所示：