InternVL 多模态模型部署微调实践

写在前面（什么是InternVL）

InternVL 是一种用于多模态任务的深度学习模型，旨在处理和理解多种类型的数据输入，如图像和文本。它结合了视觉和语言模型，能够执行复杂的跨模态任务，比如图文匹配、图像描述生成等。通过整合视觉特征和语言信息，InternVL 可以在多模态领域取得更好的表现

InternVL 模型总览

对于InternVL这个模型来说，它vision模块就是一个微调过的ViT，llm模块是一个InternLM的模型。对于视觉模块来说，它的特殊之处在Dynamic High Resolution。

Dynamic High Resolution

InternVL独特的预处理模块：动态高分辨率，是为了让ViT模型能够尽可能获取到更细节的图像信息，提高视觉特征的表达能力。对于输入的图片，首先resize成448的倍数，然后按照预定义的尺寸比例从图片上crop对应的区域。细节如图所示。

cd /root
mkdir -p model

# cp 模型

cp -r /root/share/new_models/OpenGVLab/InternVL2-2B /root/model/

Pixel Shuffle

Pixel Shuffle在超分任务中是一个常见的操作，PyTorch中有官方实现，即nn.PixelShuffle(upscale_factor) 该类的作用就是将一个tensor中的元素值进行重排列，假设tensor维度为[B, C, H, W], PixelShuffle操作不仅可以改变tensor的通道数，也会改变特征图的大小。

InternVL 部署微调实践

我们选定的任务是让InternVL-2B生成文生图提示词，这个任务需要VLM对图片有格式化的描述并输出。

让我们来一起完成一个用VLM模型进行冷笑话生成，让你的模型说出很逗的冷笑话吧。在这里，我们微调InterenVL使用xtuner。部署InternVL使用lmdeploy。

准备InternVL模型

我们使用InternVL2-2B模型。该模型已在share文件夹下挂载好，现在让我们把移动出来。

准备环境

这里我们来手动配置下xtuner。

• 配置虚拟环境

conda create --name xtuner python=3.10 -y

# 激活虚拟环境（注意：后续的所有操作都需要在这个虚拟环境中进行）
conda activate xtuner

# 安装一些必要的库
conda install pytorch==2.1.2 torchvision==0.16.2 torchaudio==2.1.2 pytorch-cuda=12.1 -c pytorch -c nvidia -y
# 安装其他依赖
apt install libaio-dev
pip install transformers==4.39.3
pip install streamlit==1.36.0

• 安装xtuner

  # 创建一个目录，用来存放源代码
  mkdir -p /root/InternLM/code
  
  cd /root/InternLM/code
  
  git clone -b v0.1.23  https://github.com/InternLM/XTuner

  进入XTuner目录

cd /root/InternLM/code/XTuner
pip install -e '.[deepspeed]'

pip install lmdeploy==0.5.3

• 安装验证

  xtuner version
  
  ##命令
  
  xtuner help

  如果验证版本时为0.1.21或低于0.1.23版本，使用下面的命令进行更新

pip install --upgrade xtuner

确认一下你的版本号和我们一致哦～

准备微调数据集

我们这里使用huggingface上的zhongshsh/CLoT-Oogiri-GO据集，特别鸣谢～。

@misc{zhong2023clot,
  title={Let's Think Outside the Box: Exploring Leap-of-Thought in Large Language Models with Creative Humor Generation},
  author={Zhong, Shanshan and Huang, Zhongzhan and Gao, Shanghua and Wen, Weushao and Lin, Liang and Zitnik, Marinka and Zhou, Pan},
  journal={arXiv preprint arXiv:2312.02439},
  year={2023}
}

数据集我们从官网下载下来并进行去重，只保留中文数据等操作。并制作成XTuner需要的形式。并已在share里，我们一起从share里挪出数据集。

## 首先让我们安装一下需要的包
pip install datasets matplotlib Pillow timm

## 让我们把数据集挪出来
cp -r /root/share/new_models/datasets/CLoT_cn_2000 /root/InternLM/datasets/

让我们打开数据集的一张图看看，我们选择jsonl里的第一条数据对应的图片。首先我们先把这张图片挪动到InternLM文件夹下面。

cp InternLM/datasets/CLoT_cn_2000/ex_images/007aPnLRgy1hb39z0im50j30ci0el0wm.jpg InternLM/

哈哈，是两只猫在掐架。那我给到的冷笑话回复是什么呢？

InternVL 推理部署攻略

我们用LMDeploy来推理这张图片～看看它能不能成功解释出梗图呢？

使用pipeline进行推理

touch /root/InternLM/code/test_lmdeploy.py
cd /root/InternLM/code/

之后我们使用lmdeploy自带的pipeline工具进行开箱即用的推理流程，首先我们新建一个文件。

然后把以下代码拷贝进test_lmdeploy.py中。

from lmdeploy import pipeline
from lmdeploy.vl import load_image

pipe = pipeline('/root/model/InternVL2-2B')

image = load_image('/root/InternLM/007aPnLRgy1hb39z0im50j30ci0el0wm.jpg')
response = pipe(('请你根据这张图片，讲一个脑洞大开的梗', image))
print(response.text)

运行执行推理结果。

python3 test_lmdeploy.py

推理后

推理出来有什么文字是纯随机的，并不一定和展示结果完全一致哦～

推理后我们发现直接使用2b模型不能很好的讲出梗，现在我们要对这个2b模型进行微调。

InternVL 微调攻略

准备数据集

数据集格式为：

# 为了高效训练，请确保数据格式为：
{
    "id": "000000033471",
    "image": ["coco/train2017/000000033471.jpg"], # 如果是纯文本，则该字段为 None 或者不存在
    "conversations": [
      {
        "from": "human",
        "value": "<image>\nWhat are the colors of the bus in the image?"
      },
      {
        "from": "gpt",
        "value": "The bus in the image is white and red."
      }
    ]
  }

这里我们也为大家准备好了可以直接进行微调的数据集。数据集就是咱们刚才复制进InternLM/datasets的数据。

配置微调参数

让我们一起修改XTuner下 InternVL的config，文件在： /root/InternLM/code/XTuner/xtuner/configs/internvl/v2/internvl_v2_internlm2_2b_qlora_finetune.py

• 需要修改的部分

最基础修改一下模型地址和数据地址即可。

开始训练

这里使用之前搞好的configs进行训练。咱们要调整一下batch size，并且使用qlora。要不半卡不够用的 QAQ。

cd XTuner

NPROC_PER_NODE=1 xtuner train /root/InternLM/code/XTuner/xtuner/configs/internvl/v2/internvl_v2_internlm2_2b_qlora_finetune.py  --work-dir /root/InternLM/work_dir/internvl_ft_run_8_filter  --deepspeed deepspeed_zero1

---------------------

合并权重&&模型转换

用官方脚本进行权重合并

如果这里你执行的epoch不是6，是小一些的数字。你可能会发现internvl_ft_run_8_filter下没有iter_3000.pth, 那你需要把iter_3000.pth切换成你internvl_ft_run_8_filter目录下的pth即可。

cd XTuner
# transfer weights
python3 xtuner/configs/internvl/v1_5/convert_to_official.py xtuner/configs/internvl/v2/internvl_v2_internlm2_2b_qlora_finetune.py /root/InternLM/work_dir/internvl_ft_run_8_filter/iter_3000.pth /root/InternLM/InternVL2-2B/

最后我们的模型在：/root/InternLM/convert_model/，文件格式：

.
|-- added_tokens.json
|-- config.json
|-- configuration_intern_vit.py
|-- configuration_internlm2.py
|-- configuration_internvl_chat.py
|-- conversation.py
|-- generation_config.json
|-- model.safetensors
|-- modeling_intern_vit.py
|-- modeling_internlm2.py
|-- modeling_internvl_chat.py
|-- special_tokens_map.json
|-- tokenization_internlm2.py
|-- tokenizer.model
`-- tokenizer_config.json

微调后效果对比

现在我们微调好啦，让我们再来试试这张图片吧！

我们把下面的代码替换进test_lmdeploy.py中，然后跑一下效果。

from lmdeploy import pipeline
from lmdeploy.vl import load_image

pipe = pipeline('/root/InternLM/InternVL2-2B')

image = load_image('/root/InternLM/007aPnLRgy1hb39z0im50j30ci0el0wm.jpg')
response = pipe(('请你根据这张图片，讲一个脑洞大开的梗', image))
print(response.text)

cd /root/InternLM/code

python3 test_lmdeploy.py

效果还不错吧～哈哈哈。