12 Jul

对齐全量微调!这是我看过最精彩的LoRA改进

众所周知,LoRA是一种常见的参数高效的微调方法,我们在《梯度视角下的LoRA:简介、分析、猜测及推广》做过简单介绍。LoRA利用低秩分解来降低微调参数量,节省微调显存,同时训练好的权重可以合并到原始权重上,推理架构不需要作出改变,是一种训练和推理都比较友好的微调方案。此外,我们在《配置不同的学习率,LoRA还能再涨一点?》还讨论过LoRA的不对称性,指出给$A,B$设置不同的学习率能取得更好的效果,该结论被称为“LoRA+”。

为了进一步提升效果,研究人员还提出了不少其他LoRA变体,如AdaLoRArsLoRADoRAPiSSA等,这些改动都有一定道理,但没有特别让人深刻的地方觉。然而,前两天的《LoRA-GA: Low-Rank Adaptation with Gradient Approximation》,却让笔者眼前一亮,仅扫了摘要就有种必然有效的感觉,仔细阅读后更觉得它是至今最精彩的LoRA改进。

究竟怎么个精彩法?LoRA-GA的实际含金量如何?我们一起来学习一下。

点击阅读全文...

27 Feb

配置不同的学习率,LoRA还能再涨一点?

LoRA(Low-Rank Adaptation)是当前LLM的参数高效微调手段之一,此前我们在《梯度视角下的LoRA:简介、分析、猜测及推广》也有过简单讨论。这篇文章我们来学习LoRA的一个新结论:

给LoRA的两个矩阵分配不同的学习率,LoRA的效果还能进一步提升。

该结论出自最近的论文《LoRA+: Efficient Low Rank Adaptation of Large Models》(下称“LoRA+”)。咋看之下,该结论似乎没有什么特别的,因为配置不同的学习率相当于引入了新的超参数,通常来说只要引入并精调超参数都会有提升。“LoRA+”的特别之处在于,它从理论角度肯定了这个必要性,并且断定最优解必然是右矩阵的学习率大于左矩阵的学习率。简而言之,“LoRA+”称得上是理论指导训练并且在实践中确实有效的经典例子,值得仔细学习一番。

结论简析

假设预训练参数为$W_0 \in \mathbb{R}^{n\times m}$,如果使用全量参数微调,那么增量也是一个$n\times m$矩阵。为了降低参数量,LoRA将更新量约束为低秩矩阵,即设$W=W_0 + AB$,其中$A\in\mathbb{R}^{n\times r},B\in\mathbb{R}^{r\times m}$以及有$r\ll \min(n,m)$,用新的$W$替换模型原有参数,然后固定$W_0$不变,训练的时候只更新$A,B$,如下图所示:
$$\style{display: inline-block; width: 24ex; padding: 10ex 0; border: 1px solid #6C8EBF; background-color: #DAE8FC}{W_0\in\mathbb{R}^{n\times m}} \quad + \quad \style{display: inline-block; width: 8ex; padding: 10ex 0; border: 1px solid #D79B00; background-color: #FFE6CC}{A\in\mathbb{R}^{n\times r}}\quad\times\quad \style{display: inline-block; width: 24ex; padding: 3ex 0; border: 1px solid #D79B00; background-color: #FFE6CC}{B\in\mathbb{R}^{r\times m}}$$

点击阅读全文...

17 Apr

梯度视角下的LoRA:简介、分析、猜测及推广

随着ChatGPT及其平替的火热,各种参数高效(Parameter-Efficient)的微调方法也“水涨船高”,其中最流行的方案之一就是本文的主角LoRA了,它出自论文《LoRA: Low-Rank Adaptation of Large Language Models》。LoRA方法上比较简单直接,而且也有不少现成实现,不管是理解还是使用都很容易上手,所以本身也没太多值得细写的地方了。

然而,直接实现LoRA需要修改网络结构,这略微麻烦了些,同时LoRA给笔者的感觉是很像之前的优化器AdaFactor,所以笔者的问题是:能否从优化器角度来分析和实现LoRA呢?本文就围绕此主题展开讨论。

方法简介

以往的一些结果(比如《Exploring Universal Intrinsic Task Subspace via Prompt Tuning》)显示,尽管预训练模型的参数量很大,但每个下游任务对应的本征维度(Intrinsic Dimension)并不大,换句话说,理论上我们可以微调非常小的参数量,就能在下游任务取得不错的效果。

LoRA借鉴了上述结果,提出对于预训练的参数矩阵$W_0\in\mathbb{R}^{m\times n}$,我们不去直接微调$W_0$,而是对增量做低秩分解假设:
\begin{equation}W = W_0 + U V,\qquad U\in\mathbb{R}^{m\times r},V\in\mathbb{R}^{r\times n}\end{equation}
其中$U,V$之一用全零初始化,$W_0$固定不变,优化器只优化$U,V$。由于本征维度很小的结论,所以$r$我们可以取得很小,很多时候我们甚至可以直接取$1$。所以说,LoRA是一种参数高效的微调方法,至少被优化的参数量大大降低了。

点击阅读全文...