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书生·浦语大模型实战营第二节课笔记及作业

作者：Monodyee | 2024-03-01 13:47:03

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书生·浦语大模型实战营第二节课笔记及作业

轻松玩转书生·浦语大模型趣味Demo

1 大模型及 InternLM 模型简介

1.1 什么是大模型？

大模型通常指的是人工智能领域中参数数量巨大、拥有庞大计算能力和参数规模的模型。
大模型的特点及应用：利用大量数据进行训练；拥有数十亿甚至数千亿个参数；模型在各种任务中展现出惊人的性能。

1.2 InternLM 模型全链条开源

在这里插入图片描述

2 InternLM-Chat-7B 智能对话 Demo

本节将介绍如何使用 InternStudio中的 A100(1/4)GPU和 InternLM-Chat-7B 模型部署一个智能对话 Demo。

2.1 模型介绍

在这里插入图片描述

2.2 环境准备

在 InternStudio 平台中选择 A100(1/4) 的配置，镜像选择 Cuda11.7-conda，如下图所示：
在这里插入图片描述
接下来进入开发机，并且打开其中的终端开始环境配置、模型下载和运行 demo。
首先，在终端输入 bash 命令，进入 conda 环境，然后使用以下命令从本地克隆一个已有的 pytorch 2.0.1 的环境：

bash # 请每次使用 jupyter lab 打开终端时务必先执行 bash 命令进入 bash 中
/root/share/install_conda_env_internlm_base.sh internlm-demo

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然后使用以下命令激活环境:

conda activate internlm-demo

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并在环境中安装运行 demo 所需要的依赖:

# 升级pip
python -m pip install --upgrade pip

pip install modelscope==1.9.5
pip install transformers==4.35.2
pip install streamlit==1.24.0
pip install sentencepiece==0.1.99
pip install accelerate==0.24.1

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2.3 模型下载

InternStudio 平台的 share 目录下已经准备了全系列的 InternLM 模型，所以直接复制即可。使用如下命令复制：

mkdir -p /root/model/Shanghai_AI_Laboratory
cp -r /root/share/temp/model_repos/internlm-chat-7b /root/model/Shanghai_AI_Laboratory

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-r 选项表示递归地复制目录及其内容

2.4 代码准备

首先 clone 代码，在 /root 路径下新建 code 目录，然后切换路径, clone 代码：

mkdir -p /root/code/
cd /root/code
git clone https://gitee.com/internlm/InternLM.git

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切换 commit 版本，与教程 commit 版本保持一致：

cd InternLM
git checkout 3028f07cb79e5b1d7342f4ad8d11efad3fd13d17

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将 /root/code/InternLM/web_demo.py 中 29 行和 33 行的模型更换为本地的 /root/model/Shanghai_AI_Laboratory/internlm-chat-7b，记得保存文件！

2.5 终端运行

首先切换为VSCode模式，在 /root/code/InternLM 目录下新建一个 cli_demo.py 文件，将以下代码填入其中：

import torch
from transformers import AutoTokenizer, AutoModelForCausalLM


model_name_or_path = "/root/model/Shanghai_AI_Laboratory/internlm-chat-7b"

tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(model_name_or_path, trust_remote_code=True)
model = AutoModelForCausalLM.from_pretrained(model_name_or_path, trust_remote_code=True, torch_dtype=torch.bfloat16, device_map='auto')
model = model.eval()

system_prompt = """You are an AI assistant whose name is InternLM (书生·浦语).
- InternLM (书生·浦语) is a conversational language model that is developed by Shanghai AI Laboratory (上海人工智能实验室). It is designed to be helpful, honest, and harmless.
- InternLM (书生·浦语) can understand and communicate fluently in the language chosen by the user such as English and 中文.
"""

messages = [(system_prompt, '')]

print("=============Welcome to InternLM chatbot, type 'exit' to exit.=============")

while True:
    input_text = input("User  >>> ")
    input_text = input_text.replace(' ', '')
    if input_text == "exit":
        break
    response, history = model.chat(tokenizer, input_text, history=messages)
    messages.append((input_text, response))
    print(f"robot >>> {response}")

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然后激活internlm-demo环境，在终端运行以下命令：

python /root/code/InternLM/cli_demo.py

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，即可体验 InternLM-Chat-7B 模型的对话能力。对话效果如下所示：
在这里插入图片描述

2.6 web demo 运行（基础作业1）

首先运行 /root/code/InternLM 目录下的 web_demo.py 文件，输入以下命令：

cd /root/code/InternLM
streamlit run web_demo.py --server.address 127.0.0.1 --server.port 6006

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。然后，根据教程5.2节配置本地端口，将端口映射到本地。最后，在本地浏览器输入 http://127.0.0.1:6006 ，模型开始加载，在加载完模型之后，就可以与 InternLM-Chat-7B 进行对话了，如下图所示：
在这里插入图片描述

3 Lagent 智能体工具调用 Demo （进阶作业2）

本节将介绍如何使用 InternStudio中的 A100(1/4)GPU、InternLM-Chat-7B 模型和Lagent 框架部署一个智能工具调用 Demo。

3.1 Lagent介绍

在这里插入图片描述
环境和模型已经在2.2和2.3节准备好了！

3.2 Lagent 安装

首先切换路径到 /root/code 克隆 lagent 仓库，并通过 pip install -e . 源码安装 Lagent

cd /root/code
git clone https://gitee.com/internlm/lagent.git
cd /root/code/lagent
git checkout 511b03889010c4811b1701abb153e02b8e94fb5e # 尽量保证和教程commit版本一致
pip install -e . # 源码安装

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3.3 修改代码

直接将 /root/code/lagent/examples/react_web_demo.py 内容替换为以下代码：

import copy
import os

import streamlit as st
from streamlit.logger import get_logger

from lagent.actions import ActionExecutor, GoogleSearch, PythonInterpreter
from lagent.agents.react import ReAct
from lagent.llms import GPTAPI
from lagent.llms.huggingface import HFTransformerCasualLM


class SessionState:

    def init_state(self):
        """Initialize session state variables."""
        st.session_state['assistant'] = []
        st.session_state['user'] = []

        #action_list = [PythonInterpreter(), GoogleSearch()]
        action_list = [PythonInterpreter()]
        st.session_state['plugin_map'] = {
            action.name: action
            for action in action_list
        }
        st.session_state['model_map'] = {}
        st.session_state['model_selected'] = None
        st.session_state['plugin_actions'] = set()

    def clear_state(self):
        """Clear the existing session state."""
        st.session_state['assistant'] = []
        st.session_state['user'] = []
        st.session_state['model_selected'] = None
        if 'chatbot' in st.session_state:
            st.session_state['chatbot']._session_history = []


class StreamlitUI:

    def __init__(self, session_state: SessionState):
        self.init_streamlit()
        self.session_state = session_state

    def init_streamlit(self):
        """Initialize Streamlit's UI settings."""
        st.set_page_config(
            layout='wide',
            page_title='lagent-web',
            page_icon='./docs/imgs/lagent_icon.png')
        # st.header(':robot_face: :blue[Lagent] Web Demo ', divider='rainbow')
        st.sidebar.title('模型控制')

    def setup_sidebar(self):
        """Setup the sidebar for model and plugin selection."""
        model_name = st.sidebar.selectbox(
            '模型选择：', options=['gpt-3.5-turbo','internlm'])
        if model_name != st.session_state['model_selected']:
            model = self.init_model(model_name)
            self.session_state.clear_state()
            st.session_state['model_selected'] = model_name
            if 'chatbot' in st.session_state:
                del st.session_state['chatbot']
        else:
            model = st.session_state['model_map'][model_name]

        plugin_name = st.sidebar.multiselect(
            '插件选择',
            options=list(st.session_state['plugin_map'].keys()),
            default=[list(st.session_state['plugin_map'].keys())[0]],
        )

        plugin_action = [
            st.session_state['plugin_map'][name] for name in plugin_name
        ]
        if 'chatbot' in st.session_state:
            st.session_state['chatbot']._action_executor = ActionExecutor(
                actions=plugin_action)
        if st.sidebar.button('清空对话', key='clear'):
            self.session_state.clear_state()
        uploaded_file = st.sidebar.file_uploader(
            '上传文件', type=['png', 'jpg', 'jpeg', 'mp4', 'mp3', 'wav'])
        return model_name, model, plugin_action, uploaded_file

    def init_model(self, option):
        """Initialize the model based on the selected option."""
        if option not in st.session_state['model_map']:
            if option.startswith('gpt'):
                st.session_state['model_map'][option] = GPTAPI(
                    model_type=option)
            else:
                st.session_state['model_map'][option] = HFTransformerCasualLM(
                    '/root/model/Shanghai_AI_Laboratory/internlm-chat-7b')
        return st.session_state['model_map'][option]

    def initialize_chatbot(self, model, plugin_action):
        """Initialize the chatbot with the given model and plugin actions."""
        return ReAct(
            llm=model, action_executor=ActionExecutor(actions=plugin_action))

    def render_user(self, prompt: str):
        with st.chat_message('user'):
            st.markdown(prompt)

    def render_assistant(self, agent_return):
        with st.chat_message('assistant'):
            for action in agent_return.actions:
                if (action):
                    self.render_action(action)
            st.markdown(agent_return.response)

    def render_action(self, action):
        with st.expander(action.type, expanded=True):
            st.markdown(
                "<p style='text-align: left;display:flex;'> <span style='font-size:14px;font-weight:600;width:70px;text-align-last: justify;'>插    件</span><span style='width:14px;text-align:left;display:block;'>:</span><span style='flex:1;'>"  # noqa E501
                + action.type + '</span></p>',
                unsafe_allow_html=True)
            st.markdown(
                "<p style='text-align: left;display:flex;'> <span style='font-size:14px;font-weight:600;width:70px;text-align-last: justify;'>思考步骤</span><span style='width:14px;text-align:left;display:block;'>:</span><span style='flex:1;'>"  # noqa E501
                + action.thought + '</span></p>',
                unsafe_allow_html=True)
            if (isinstance(action.args, dict) and 'text' in action.args):
                st.markdown(
                    "<p style='text-align: left;display:flex;'><span style='font-size:14px;font-weight:600;width:70px;text-align-last: justify;'> 执行内容</span><span style='width:14px;text-align:left;display:block;'>:</span></p>",  # noqa E501
                    unsafe_allow_html=True)
                st.markdown(action.args['text'])
            self.render_action_results(action)

    def render_action_results(self, action):
        """Render the results of action, including text, images, videos, and
        audios."""
        if (isinstance(action.result, dict)):
            st.markdown(
                "<p style='text-align: left;display:flex;'><span style='font-size:14px;font-weight:600;width:70px;text-align-last: justify;'> 执行结果</span><span style='width:14px;text-align:left;display:block;'>:</span></p>",  # noqa E501
                unsafe_allow_html=True)
            if 'text' in action.result:
                st.markdown(
                    "<p style='text-align: left;'>" + action.result['text'] +
                    '</p>',
                    unsafe_allow_html=True)
            if 'image' in action.result:
                image_path = action.result['image']
                image_data = open(image_path, 'rb').read()
                st.image(image_data, caption='Generated Image')
            if 'video' in action.result:
                video_data = action.result['video']
                video_data = open(video_data, 'rb').read()
                st.video(video_data)
            if 'audio' in action.result:
                audio_data = action.result['audio']
                audio_data = open(audio_data, 'rb').read()
                st.audio(audio_data)


def main():
    logger = get_logger(__name__)
    # Initialize Streamlit UI and setup sidebar
    if 'ui' not in st.session_state:
        session_state = SessionState()
        session_state.init_state()
        st.session_state['ui'] = StreamlitUI(session_state)

    else:
        st.set_page_config(
            layout='wide',
            page_title='lagent-web',
            page_icon='./docs/imgs/lagent_icon.png')
        # st.header(':robot_face: :blue[Lagent] Web Demo ', divider='rainbow')
    model_name, model, plugin_action, uploaded_file = st.session_state[
        'ui'].setup_sidebar()

    # Initialize chatbot if it is not already initialized
    # or if the model has changed
    if 'chatbot' not in st.session_state or model != st.session_state[
            'chatbot']._llm:
        st.session_state['chatbot'] = st.session_state[
            'ui'].initialize_chatbot(model, plugin_action)

    for prompt, agent_return in zip(st.session_state['user'],
                                    st.session_state['assistant']):
        st.session_state['ui'].render_user(prompt)
        st.session_state['ui'].render_assistant(agent_return)
    # User input form at the bottom (this part will be at the bottom)
    # with st.form(key='my_form', clear_on_submit=True):

    if user_input := st.chat_input(''):
        st.session_state['ui'].render_user(user_input)
        st.session_state['user'].append(user_input)
        # Add file uploader to sidebar
        if uploaded_file:
            file_bytes = uploaded_file.read()
            file_type = uploaded_file.type
            if 'image' in file_type:
                st.image(file_bytes, caption='Uploaded Image')
            elif 'video' in file_type:
                st.video(file_bytes, caption='Uploaded Video')
            elif 'audio' in file_type:
                st.audio(file_bytes, caption='Uploaded Audio')
            # Save the file to a temporary location and get the path
            file_path = os.path.join(root_dir, uploaded_file.name)
            with open(file_path, 'wb') as tmpfile:
                tmpfile.write(file_bytes)
            st.write(f'File saved at: {file_path}')
            user_input = '我上传了一个图像，路径为: {file_path}. {user_input}'.format(
                file_path=file_path, user_input=user_input)
        agent_return = st.session_state['chatbot'].chat(user_input)
        st.session_state['assistant'].append(copy.deepcopy(agent_return))
        logger.info(agent_return.inner_steps)
        st.session_state['ui'].render_assistant(agent_return)


if __name__ == '__main__':
    root_dir = os.path.dirname(os.path.dirname(os.path.abspath(__file__)))
    root_dir = os.path.join(root_dir, 'tmp_dir')
    os.makedirs(root_dir, exist_ok=True)
    main()

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3.4 Demo运行

streamlit run /root/code/lagent/examples/react_web_demo.py --server.address 127.0.0.1 --server.port 6006

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采用与2.6节相同的方案，然后在本地浏览器输入 http://127.0.0.1:6006 ，选择 InternLM 模型加载。 输入数学问题 已知 2x+3=10，求x , 此时 InternLM-Chat-7B 模型理解题意生成解此题的 Python 代码，Lagent 调度送入 Python 代码解释器求出该问题的解，如下图所示：
在这里插入图片描述

4 浦语·灵笔图文理解创作 Demo（进阶作业1）

本节将介绍如何使用 InternStudio中的 A100(1/4)* 2的机器和 InternLM-Xcomposer-7B 模型部署一个图文理解创作 Demo。

4.1 InternLM-Xcomposer-7B 模型介绍

在这里插入图片描述

4.2 环境准备

进入开发机，并在终端输入 bash 命令，进入 conda 环境，接下来就是安装依赖，使用以下命令从本地克隆一个已有的pytorch 2.0.1 的环境：

/root/share/install_conda_env_internlm_base.sh xcomposer-demo

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然后使用以下命令激活环境：

conda activate xcomposer-demo

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接下来运行以下命令，严格安装以下版本的 transformers、gradio 等依赖包：

pip install transformers==4.33.1 timm==0.4.12 sentencepiece==0.1.99 gradio==3.44.4 markdown2==2.4.10 xlsxwriter==3.1.2 einops accelerate

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4.3 模型下载

InternStudio平台的 share 目录下已经准备了全系列的 InternLM 模型，所以直接复制即可。使用如下命令复制：

mkdir -p /root/model/Shanghai_AI_Laboratory
cp -r /root/share/temp/model_repos/internlm-xcomposer-7b /root/model/Shanghai_AI_Laboratory

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4.4 代码准备

在 /root/code目录下 git clone InternLM-XComposer 仓库的代码：

cd /root/code
git clone https://gitee.com/internlm/InternLM-XComposer.git
cd /root/code/InternLM-XComposer
git checkout 3e8c79051a1356b9c388a6447867355c0634932d  # 最好保证和教程的 commit 版本一致

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4.5 Demo运行

在终端运行以下代码：

python examples/web_demo.py --folder /root/model/Shanghai_AI_Laboratory/internlm-xcomposer-7b --num_gpus 1 --port 6006

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这里 num_gpus 1 是因为InternStudio平台对于 A100(1/4)*2 识别仍为一张显卡。但如果有小伙伴课后使用两张 3090 来运行此 demo，仍需将 num_gpus 设置为 2 。

记得对新机器重新配置端口，在本地浏览器输入 http://127.0.0.1:6006 加载wep页面。输入星链新闻稿，一开始使用的edge浏览器，web界面只出现延迟，结果加载不出来：
在这里插入图片描述
终端出现以下错误提示：
在这里插入图片描述
按错误提示修改，仍然加载不出来输出，终端出现Could not create share link. Please check your internet connection or our status page: https://status.gradio.app.错误提示，百度这句话，运行chmod +x /root/.local/lib/python3.10/site-packages/gradio/frpc_linux_amd64_v0.2命令，好了终端无报错了，但是仍然加载不出来输出。**会不会是浏览器问题，因为有其他人成功！**更换chrome浏览器，成功！图文并茂文章创作如下所示：
在这里插入图片描述
多模态对话图文理解，如下所示：
在这里插入图片描述

5 通用环境配置

5.1 pip、conda 换源

5.1.1 pip换源

临时使用镜像源安装，如下所示：some-package 为你需要安装的包名

pip install -i https://mirrors.cernet.edu.cn/pypi/web/simple some-package

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设置pip默认镜像源，升级 pip 到最新的版本 (>=10.0.0) 后进行配置，如下所示：

python -m pip install --upgrade pip 
# 若默认源的网络连接较差，采用：
# python -m pip install -i https://mirrors.cernet.edu.cn/pypi/web/simple --upgrade pip
pip config set global.index-url https://mirrors.cernet.edu.cn/pypi/web/simple

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5.1.1 conda换源

各系统都可以通过修改用户目录下的 .condarc 文件来使用镜像站，不同系统下的 .condarc 目录如下：

  • Linux: ${HOME}/.condarc
  • Windows: C:\Users<YourUserName>.condarc
    快速配置：
cat <<'EOF' > ~/.condarc
channels:
  - defaults
show_channel_urls: true
default_channels:
  - https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/main
  - https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/r
  - https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/pkgs/msys2
custom_channels:
  conda-forge: https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud
  pytorch: https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/anaconda/cloud
EOF

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注意：Windows系统下先执行conda config --set show_channel_urls yes 生成.condarc文件之后再修改。

5.2 模型下载

5.2.1 利用Hugging Face下载

使用 Hugging Face 官方提供的 huggingface-cli 命令行工具。安装依赖:

pip install -U huggingface_hub

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利用以下命令下载：

huggingface-cli download --resume-download internlm/internlm-chat-7b --local-dir your_path

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其中 resume-download：断点续下， local-dir：本地存储绝对路径。
基础作业2:熟悉 hugging face 下载功能，使用 huggingface_hub python 包，下载 InternLM-20B 的 config.json 文件到本地:
首先下载huggingface_hub包，如下图所示：
在这里插入图片描述
然后把下载文件的代码写到download.py文件中，如下图所示：
在这里插入图片描述
利用huggingface的镜像，执行HF_ENDPOINT=https://hf-mirror.com python download.py，如下图所示：
在这里插入图片描述
成功下载！

5.2.2 利用OpenXLab下载模型

在这里插入图片描述

5.2.3 利用ModelScope下载模型

在这里插入图片描述

参考文献：

1、文档：轻松玩转书生·浦语大模型趣味 Demo
2、视频： 轻松玩转书生·浦语大模型趣味Demo

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