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Python LoRA / QLoRA 的高效微调流程

舞夢輝影

舞夢輝影

发布时间:2026-02-23 16:18:11

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来源于php中文网

原创

lora微调时target_modules需按模型结构精确选择:llama/mistral用["q_proj","k_proj","v_proj","o_proj"],phi-3/gemma同理但注意down_proj可选,qwen2等需用named_modules确认实际名称;qlora中bnb_4bit_compute_dtype应与硬件匹配(a100/h100用bfloat16,rtx3090/4090用float16),且必须与trainer混合精度设置一致;prepare_model_for_kbit_training必须在get_peft_model前调用;合并权重前须先model.eval(),再merge_and_unload(),导出fp16需额外to(torch.float16)。

python lora / qlora 的高效微调流程

LoRA 微调时 target_modules 怎么选才不报错

选错 target_modules 是 LoRA 最常见的崩溃原因——模型加载不报错,但训练一启动就提示 KeyError: 'xxx'Module not found。根本原因是 Hugging Face 的 peft 库只对模块名做字符串匹配,不自动适配不同模型结构。

  • LLaMA / Mistral 系列(LlamaForCausalLM):固定用 ["q_proj", "k_proj", "v_proj", "o_proj"];加 "gate_proj""up_proj" 能提升效果,但必须确认模型确实有这些层(比如 LLaMA-3 有,LLaMA-2 没有 gate_proj
  • Phi-3 / Gemma:必须包含 "q_proj", "k_proj", "v_proj", "o_proj""down_proj" 可选;漏掉 o_proj 会导致梯度无法回传到注意力头
  • 别硬套教程里的列表:用 model.named_modules() 打印前 20 行,搜 "proj" 看实际名字;有些模型(如 Qwen2)的 v_proj 实际叫 value_proj
  • QLoRA 下如果开了 load_in_4bit=Truetarget_modules 必须在量化前就确定——改了列表再 reload 模型会触发 RuntimeError: Cannot re-initialize CUDA in forked subprocess

QLoRA 训练中 bnb_4bit_compute_dtype 设成 torch.float16 还是 torch.bfloat16

这个参数不决定显存占用,只影响计算精度和硬件兼容性。设错不会报错,但可能让 loss 飙升或收敛变慢。

  • A100 / H100:优先用 torch.bfloat16,矩阵乘更稳,尤其 batch size > 4 时;float16 在长序列上容易 underflow
  • RTX 3090 / 4090:只能用 torch.float16,bfloat16 不被原生支持,强行设会静默退化为 float32,显存暴涨且速度不增
  • 混合精度训练(fp16=Truebfloat16=True 在 Trainer 中)必须和 bnb_4bit_compute_dtype 一致,否则 Trainer 会跳过某些层的梯度缩放,loss 曲线锯齿状抖动
  • 检查方法:print(model.base_model.model.model.layers[0].self_attn.q_proj.weight.dtype) —— 输出应和你设的 compute_dtype 完全一致

prepare_model_for_kbit_training 必须在 get_peft_model 之前调用

顺序反了会导致梯度全部为 None,训练几步后 loss 突然变成 nan,但不报错。这是因为 prepare_model_for_kbit_training 做了两件事:插入梯度检查点(gradient_checkpointing_enable)和重置 layernorm 的 dtype;如果 LoRA adapter 已经 wrap 了模块,再调用它就失效了。

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  • 正确顺序只有这一种:model = prepare_model_for_kbit_training(model)peft_config = LoraConfig(...)model = get_peft_model(model, peft_config)
  • 常见错误:在 AutoModelForCausalLM.from_pretrained 后直接 get_peft_model,忘了 prep;或者把 prepare_model_for_kbit_training 放在 Trainer 初始化之后
  • 如果你用了 load_in_4bit=True 但没调这个函数,model.forward() 能跑,Trainer.train() 会卡在第一个 step,GPU 显存占满不动,nvidia-smi 看不到计算活动

微调后合并权重时 model.merge_and_unload()RuntimeError: can't detach tensor that requires grad

这说明模型还在训练模式下强行合并,PyTorch 拒绝破坏计算图。不是 bug,是保护机制。

立即学习Python免费学习笔记(深入)”;

  • 必须先 model.eval(),再 model.merge_and_unload();如果用 Trainer,要在 Trainer.train() 结束后手动加这行
  • QLoRA 合并后默认仍是 4-bit 权重,想导出为 fp16 模型,得额外调 model = model.to(torch.float16),否则 save_pretrained() 存的是量化状态,下次 load 会报 AttributeError: 'int4' object has no attribute 'shape'
  • 合并后验证:用 model("Hello") 跑一次前向,输出 logits 形状应和原始模型一致;如果 shape 少一维,说明 merge_and_unload 没生效,大概率是忘关 eval 模式
  • 小模型(model.save_pretrained("merged") + from_pretrained(..., device_map="auto") 加载,避免合并时 OOM
事情说清了就结束。最常卡住的地方不是代码写错,而是模型状态(train/eval)、量化配置、LoRA 插入顺序这三者之间互相咬死——调一个,另外两个必须同步确认。

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