baichuan2 chat模型sft指令微调数据格式分析

一、前言

百川官网：https://www.baichuan-ai.com/
模型权重：https://huggingface.co/baichuan-inc/Baichuan2-13B-Chat
记录一下 baichuan 2 的 tokenizer 及 chat 数据构建格式。

二、数据处理代码

根据官方 github 的 finetune 代码，将其 preprocessing 方法抽离单独测试。为方便记录，代码中的注释暂时假设每个汉字为一个token，且 input_ids 的注释和实际 id 不保证对应。

from transformers import AutoModelForCausalLM, AutoTokenizer
import torchpath = "Baichuan2-13B-Chat"
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(path, trust_remote_code=True)user_tokens = [195]
assistant_tokens=[196]
ignore_index = -100
model_max_length = 10def preprocessing(example):input_ids = []labels = []for message in example["conversations"]:from_ = message["from"]value = message["value"]value_ids = tokenizer.encode(value)if from_ == "human":input_ids += user_tokens + value_ids    labels += [tokenizer.eos_token_id] + [ignore_index] * len(value_ids)# input_ids = <reserved_106>    你   是   谁# labels    =       </s>      -100 -100  -100else:input_ids += assistant_tokens + value_idslabels += [ignore_index] + value_ids# input_ids = <reserved_106>    你   是   谁    <reserved_107>  我  是  木  尧# labels    =       </s>      -100 -100  -100        -100       我  是  木  尧input_ids.append(tokenizer.eos_token_id)labels.append(tokenizer.eos_token_id)# input_ids = <reserved_106>    你   是   谁    <reserved_107>   我  是  木  尧    </s># labels    =       </s>      -100 -100  -100        -100       我  是  木  尧   </s># 切片 截断前 model_max_length 个 tokeninput_ids = input_ids[:model_max_length]labels = labels[:model_max_length]input_ids += [tokenizer.pad_token_id] * (model_max_length - len(input_ids))labels += [ignore_index] * (model_max_length - len(labels))# input_ids = <reserved_106>    你   是   谁    <reserved_107>   我  是  木  尧    </s>  <unk>  <unk>  <unk> ...  <unk># labels    =       </s>      -100 -100  -100        -100       我  是  木  尧    </s>   -100   -100   -100  ... -100input_ids = torch.LongTensor(input_ids)labels = torch.LongTensor(labels)attention_mask = input_ids.ne(tokenizer.pad_token_id) # ne 即 not equal 不等于，不等于unk则为true即mask掉，等于则为false# input_ids         = <reserved_106>    你   是   谁    <reserved_107>   我  是   木  尧    </s>  <unk>  <unk>  <unk> ...  <unk># labels            =       </s>      -100  -100  -100       -100        我  是   木  尧    </s>   -100   -100   -100  ... -100# attention_mask    =       True        True True True       True     True True True True True  True    True   True  ...  Truereturn {"input_ids": input_ids,"labels": labels,"attention_mask": attention_mask,}

example 数据格式及运行测试：

preprocessing({"system": "","conversations": [{"from": "human","value": "你是谁"},{"from": "yayi","value": "我是木尧"}]
})# Output:
# {'input_ids': tensor([  195, 92067,   196,  6461, 93334, 95562,     2,     0,     0,     0]),
# 'labels': tensor([    2,  -100,  -100,  6461, 93334, 95562,     2,  -100,  -100,  -100]),
# 'attention_mask': tensor([ True,  True,  True,  True,  True,  True,  True, False, False, False])}

案例分析：

• 百川2用预留的 token 表示 human 和 assistant 的内容，上面例子会转化成：<reserved_106>你是谁<reserved_107>我是木尧</s><unk><unk> ... <unk>。
  • <reserved_106> （id=195）表示 human 输入。
  • <reserved_107> （id=196）表示 assistant 输出。
• 首先，遍历 conversations 中的每一轮 human 和 assistant：
  • input_ids：前面拼上各自的标识符（<reserved_106>、<reserved_107> ）之后拼接各自内容对应的 token ids。
  • labels：对于 human 的内容，其标识符对应位置是 </s> （的id），其他位置是 -100，不计算这些 loss 和梯度；对于 assistant 的内容，其标识符对应位置是 -100，其他位置和 input_ids 一致。（为啥开始不是-100而是</s>呢？issue里找到了答案，详见总结部分）
    
• 然后，分别在 input_ids 和 labels 追加结束符 </s>，并根据 model_max_length 填充 pad token 即 <unk>，或超长截断，并转成 tensor；
• 最后，构造 attention_mask，非 pad token 的部分全是 true，pad token 部分全是 false，忽略后面这些填充位置的 attention 计算。

三、总结

上图是简单做了页PPT，以多轮数据为例。把 user_token_id 对应位置的 label 设置为结束符 </s>，推理时拼接多轮时就不用拼接结束符了。因为 human 的第一个token（位于’user_token_id’位置）实际上是与 assistant 部分中最后一个token（‘assistant_token_id’）对应的’next_token_label’。

附上 baichuan2 词表的前 2000 个token（从101: <reserved_12> 到 1088: <reserved_999> 都是预留的 token）：

0 <unk>
1 <s>
2 </s>
3 <SEP>
4 <CLS>
5 \n
6 \t
7 <img>
8 <img/>
9 </img>
10 <h2>
11 <h2/>
12 </h2>
13 <td>
14 <td/>
15 </td>
16 <strong>
17 <strong/>
18 </strong>
19 <table>
20 <table/>
21 </table>
22 <tr>
23 <tr/>
24 </tr>
25 <li>
26 <li/>
27 </li>
28 <b>
29 <b/>
30 </b>
31 <h3>
32 <h3/>
33 </h3>
34 <br>
35 <br/>
36 </br>
37 <h4>
38 <h4/>
39 </h4>
40 <h5>
41 <h5/>
42 </h5>
43 <p>
44 <p/>
45 </p>
46 <h1>
47 <h1/>
48 </h1>
49 <tbody>
50 <tbody/>
51 </tbody>
52 ０
53 １
54 ２
55 ３
56 ４
57 ５
58 ６
59 ７
60 ８
61 ９
62 +
63 -
64 =
65 ，
66 。
67 ！
68 ？
69 、
70 ：
71 ￥
72 .
73 !
74 ?
75 ...
76 。。。
77 。。。。。。
78 《
79 》
80 【
81 】
82 『
83 』
84 ```
85 <!--
86 -->
87 ---
88 <!DOCTYPE>
89 ；
90 ．
91 ＝
92 ＜
93 ＞
94 －
95 ＋
96 ％
97 ‼
98 ㊣
99 ／
100 ｜
101 <reserved_12>
102 <reserved_13>
103 <reserved_14>
104 <reserved_15>
......
1085 <reserved_996>
1086 <reserved_997>
1087 <reserved_998>
1088 <reserved_999>
1089 <0x00>
1090 <0x01>
1091 <0x02>
1092 <0x03>
......
1341 <0xFC>
1342 <0xFD>
1343 <0xFE>
1344 <0xFF>
1345 ▁t
1346 ▁a
1347 in
......
1996 ▁know
1997 ▁sec
1998 研究
1999 ▁these