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nanodl

设计与训练变压器模型的Jax库

这是一个基于Jax的库,旨在简化变压器模型的开发和训练,特别适合资源有限的环境。支持多种模型如Gemma、GPT3、T5和Whisper,涵盖自然语言处理和计算机视觉任务。提供灵活的模块和层,包括Jax/Flax中未提供的RoPE、GQA、MQA和Swin注意力机制,支持多GPU/TPU的数据并行训练,简化数据处理。该库还包含加速的经典机器学习模型,帮助用户以最小的代码重写快速实现模型开发和训练。

项目介绍:nanodl

概述

nanodl 是一个基于 Jax 的库,专为从头开始设计和训练 transformer 模型而开发。在变换器模型的开发过程中,人们通常会遇到资源消耗巨大的挑战。为了应对这一问题,nanodl 提供了一系列精简但功能强大的工具和功能。这些工具通过 Jax 框架实现,使得神经网络的开发和分布式训练更加高效。

特性

nanodl 提供了许多强大的特性,包括:

  • 兼具各类模块和层级结构,使用户可以从零开始构建定制的 transformer 模型。
  • 支持多种模型,如 Gemma、LlaMa3、Mistral、GPT3、GPT4(推测版)、T5、Whisper、ViT、Mixers、CLIP 等。
  • 提供数据并行分布式训练器,可以在多 GPU 或 TPU 上进行训练,无需手动编写训练循环。
  • 提供数据加载器,简化了 Jax/Flax 的数据处理过程。
  • 包含 Flax/Jax 中未涵盖的层,例如 RoPE、GQA、MQA 和 SWin 注意力等,支持更灵活的模型开发。
  • 提供 GPU/TPU 加速的经典机器学习模型,如 PCA、KMeans、回归、高斯过程等。
  • 支持不需要冗长代码的真随机数生成器。
  • 提供一系列用于自然语言处理和计算机视觉任务的高级算法,如高斯模糊、BLEU、分词器等。
  • 每个模型都被封装在一个独立的文件中,无需外部依赖,因此源码也可以轻松使用。

快速安装

要使用 nanodl,您需要 Python 3.9 或更高版本,并安装 JAX、FLAX 和 OPTAX(若需要运行训练则需 GPU 支持)。在设计和测试模型时可以使用 CPU,但训练器需要 GPU 或 TPU 支持。

使用以下命令来安装 nanodl:

pip install --upgrade pip
pip install jax flax optax
pip install nanodl

使用示例

nanodl 提供了丰富的 API 示例,帮助用户快速上手。以下简要介绍几个使用场景:

文本生成

用户可以使用 GPT4 模型进行文本生成,通过一个简单的 API 来训练和生成文本。

图像生成

借助扩散模型,用户能够训练图像数据并生成新图像。

音频处理

通过 Whisper 模型,用户可以处理音频数据并进行转录。

强化学习中的奖励模型

使用 Mistral 模型,可以在强化学习的上下文中训练奖励模型。

主成分分析(PCA)

用户可以使用 PCA 模型来进行数据降维和可视化。

社区与贡献

nanodl 是一个仍在开发中的项目,欢迎来自社区的贡献。用户可以通过撰写文档、修复错误、实现新功能或者改进代码等多种方式进行贡献。加入我们的 Discord 社区来交流想法或获取帮助。

赞助与引用

为了让有限资源的专家和企业也能以低成本构建灵活的模型,nanodl 的长远目标是构建和训练参数不超过 10 亿的精简版本模型,并优能与原始版本媲美。任何形式的赞助对我们来说都是一份支持。如果您愿意,请通过 GitHub 或邮件联系我们。

如果您希望引用 nanodl,请使用以下格式:

@software{nanodl2024github,
  author = {Henry Ndubuaku},
  title = {NanoDL: A Jax-based library for designing and training transformer models from scratch.},
  url = {http://github.com/hmunachi/nanodl},
  year = {2024},
}
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