什么是预训练和微调?

预训练与微调:原理、流程及特点

一、预训练

        预训练(Pre-training)是深度学习中的一种策略,特别是在自然语言处理(NLP)领域中广泛使用。它通过在大量未标注的数据上训练模型,以学习语言的通用特征和模式,而这一过程是无监督/自监督的。这些通用特征随后可以通过微调(Fine-tuning)过程迁移到特定的下游任务中。

1、基本流程

(1)数据准备

        收集大量的未标注文本数据,这些数据可以来自书籍、文章、网页内容等任何可获取数据的渠道。通过对数据进行包括分词、清洗和格式化等简单的预处理,就可以直接用于预训练了。所以无监督/自监督并不意味着直接把原始数据喂给模型就可以的,至少也得把数据转换成模型可理解的格式。

(2)模型选择

        不同的模型架构适合不同类型的任务,因此选择什么样的模型需要根据任务的特点来进行判断。研究经验告诉我们,使用Transformer模型的编码器堆叠而成的Bert类模型适合用于文本表示、文本理解;而使用Transformer模型解码器堆叠而成的GPT类模型更适合用于文本生成、推理的任务。不过直到目前为止,业界不论搭建什么样的新模型,似乎都是Transformer模型的变体,只能说你大爷还是你大爷!

(3)预训练任务设计

        设计无监督/自监督学习任务是预训练过程最重要的一步,也决定了预训练后模型的表现优劣。如我们熟知的Bert模型,在预训练阶段就设计了两个任务,一个是掩码语言模型(Masked Language Model,MLM),一个是下一句预测(Next Sentence Prediction,NSP),这些预训练任务使模型能够在没有人工标注的情况下学

### 大模型预训练的具体原理 大模型预训练是基于大规模无监督学习的方式,让模型在海量的未标注数据上进行学习,以学习到通用的语言知识模式。在实际训练过程中,保持训练的稳定性效率是重要挑战。由于模型规模庞大,训练过程中的每个细节都可能影响最终效果。训练初期通常采用学习率预热策略,让模型慢慢进入状态,随着训练的进行,会动态调整学习率,确保模型能够持续学习而不会陷入局部最优解[^1]。 ### 大模型微调的具体原理 大模型微调是在预训练模型的基础上,针对特定的目标任务,使用相对较少的有标注数据对模型进行进一步训练。在微调过程中,通过反向传播算法优化方法(如随机梯度下降),根据目标任务的损失函数来调整模型的参数。由于预训练模型已经通过大规模无监督学习进行了初始化,微调过程通常只需要较少的训练数据较少的迭代次数[^2]。 ### 两者之间的区别 - **数据需求**:预训练需要大规模的未标注数据,这些数据可以来自互联网上的各种文本资源;而微调则需要针对特定任务的有标注数据,数据量相对较少。 - **训练目标**:预训练的目标是让模型学习到通用的语言知识模式,以适应各种自然语言处理任务;微调的目标是让模型在特定任务上表现更优,使模型具备特定能力。 - **训练成本**:预训练由于模型规模大、数据量大,训练成本高,对计算资源时间要求高;微调相对成本较低,因为只需要对少量参数进行调整,且训练数据迭代次数较少。 ```python # 以下是一个简单的伪代码示例,展示预训练微调的概念 # 假设这是一个简单的模型类 class Model: def __init__(self): self.parameters = None def pretrain(self, large_unlabeled_data): # 预训练过程,使用大规模未标注数据 print("Pretraining on large unlabeled data...") # 这里可以添加具体的预训练逻辑 self.parameters = "pretrained parameters" def fine_tune(self, small_labeled_data): # 微调过程,使用少量有标注数据 print("Fine-tuning on small labeled data...") # 这里可以添加具体的微调逻辑 self.parameters = "fine-tuned parameters" # 创建模型实例 model = Model() # 进行预训练 model.pretrain("large unlabeled data") # 进行微调 model.fine_tune("small labeled data") ```
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