百度智能云千帆 ModelBuilder 技术实践系列：通过 SDK 快速构建并发布垂域模型

​百度智能云千帆大模型平台（百度智能云千帆大模型平台 ModelBuilder）作为面向企业开发者的一站式大模型开发平台，自上线以来受到了广大开发者、企业的关注。至今已经上线收纳了超过 70 种预置模型服务，用户可以快速的调用，并部署不同的模型以寻求最适合自身业务的方案。平台提供了全流程大模型开发工具链，为成千上万的应用提供了稳定的大模型平台服务。

1        千帆 SDK 简介

在平台的基础能力之上，我们围绕大模型工具链设计了一套 SDK （https://github.com/baidubce/bce-qianfan-sdk），充分结合千帆平台的数据、模型训练、评估、部署推理等全栈 AI 能力，让开发者优雅且便捷的访问千帆大模型平台，获得更原生的模型生产开发使用体验。同时我们也提供了大模型工具链的最佳实践，降低开发者使用和学习的门槛。

相较于从千帆 Web 前端控制台构建和发布模型，使用 SDK 的方式可以使整体使用流程更贴近开发者传统的习惯。和原生调用 PaddlePaddle、PyTorch 等发起任务类似，使用代码完成全部的数据处理、洞察分析、清理增强、模型训练、参数调优、评估发布的一整套模型开发使用等流程。

此外，相较于 API 使用，SDK 封装性更好。平台层面 API 主要是一些原子性的操作接口，更符合平台的全功能设计。而 SDK 基于各业务模块进行完整逻辑封装，例如快速的鉴权集成、本地的数据集操作、训练任务 Pipeline，以方便用户更简单、更专注于工具链中的各流程中。

以模型训练为例，直接使用 API 我们可能需要涉及到数十个函数调用，而使用使用 SDK 仅需要三步即可完成一个简单的模型训练流程。此外 SDK 内置了一些额外的开发工具，并提供丰富的 cookbook，帮助用户更好上手。

2        千帆 SDK 能力详述

千帆 SDK 诞生的目的就是为了让开发者更贴近大模型。区别于传统的机器学习，深度学习，千帆 SDK 更专注于 Prompt 调整、推理超参搜索、训练数据准备、模型微调、大模型能力评估等关键点，致力于用简单的方式，让 LMOps 的迭代闭环。

千帆 SDK 提供的核心能力包含三大部分：大模型推理，大模型训练，以及 AI 开发工具和框架:

• 大模型推理：实现了对文心大模型系列、开源大模型等模型推理的接口封装，支持 Chat、Completion、Embedding 等，同时也提供了 Prompt 调优，超参搜索等附加能力，以帮助优化推理效果。

• 大模型训练：基于平台能力支持端到端的大模型训练过程，包括训练数据，精调/预训练等。

• AI 开发工具和框架：提供了通用的 Prompt/Debug/Client 等常见 AI 开发工具和基于千帆特性适配常见的中间层拓展能力框架。

其中，千帆 SDK 通过如下功能实现了相关的能力:

1.        Dataset：数据集模块

Dataset 基于 PyArrow 实现，具有高性能、高兼容性等特点：

• 多种数据源加载：支持本地数据集、千帆数据集、BOS 数据集、Hugging Face 数据集等众多数据源。

• 多种格式加载：支持 JSONL、JSON、CSV、文件目录地址等格式。

• 多种处理清洗算子：支持千帆平台，本地等数十种数据处理的清理算子

2.        Trainer：训练模块

基于千帆平台 PaaS 能力，提供稳定、可监控、多模型的训练能力：

• 支持 SFT、PostPretrain

• 支持数十种基础模型

• 支持多种自定义参数调节

• 支持训练评估指标

3.        Evaluation：评估模块

提供了多种评估方式的自由选择，包括千帆、OpenCompass 等预置的评估逻辑，同时支持本地自定义评估逻辑。

4.        Client：命令行 Client 工具

提供了便捷的命令调用多模型、Debug、发起训练、数据集加载上传等操作。

5.        Extensions：扩展功能，第三方框架适配

提供了结合 LangChain、Semantic-Kernel、OpenAI 等第三方生态以实现 AI APP 的扩展能力。

3        SDK 案例实践：法律大模型的构建与落地

案例背景：当前的通用模型，例如文心大模型、GPT、Llama 等，虽然在各种通用任务上都表现出了一定效果，但是如法律或医学，模型在领域特定知识方面仍存在不足。由于实际应用中的不同场景，例如咨询、解释分析等对于模型输出的风格和回答的要求不同，需要模型能够有较为适配的推理和解决问题的能力。这些问题在纯粹的调整 Prompt 以及 RAG 等方式的指导下是很难达到较好的效果，因此需要对模型进行 SFT 精调后进行实际业务应用。

• 什么是 SFT：SFT，即 Supervised Fine Tuning，监督微调。监督微调是指利用预训练的神经网络模型，并在少量监督数据上进行针对特定任务的重新训练的技术。千帆大模型平台上，预置了文心大模型系列、Llama 系列、BLOOM、ChatGLM 等众多可选的大模型。除此之外，也支持 HuggingFace Transformers 的自定义上传模型进行训练微调。

案例目标：使用 SDK 完成一个最简单的 LMOps，适用于垂域模型开发场景。案例通过 SFT 精调，结合相应法律领域数据集，让模型在法律场景比较好的表现效果。在阅读完本案例后，用户若有兴趣，可以访问文章最下方 SDK 项目链接，进行更多的实践。

本文参考了 reference 的部分实现思路。 本案例重点在于介绍如何通过 SDK 实现垂类领域构建，不对最终效果做保证。以下步骤中都基于 Python SDK。更多语言支持（Go、Java、JavaScript 等）可在文章最后一节获取。

STEP 0 : 引入千帆 Python SDK 和配置鉴权

用户下载并安装千帆 SDK，在开发项目中引入 SDK 包并配置好鉴权，进入下一步开发。详情可参考快速启动指南：qianfan · PyPI

STEP 1 : 使用千帆 SDK 进行数据加载和模型训练

首先通过 SDK 引入 SFT 需要的法律问答数据集。此处引用了参考案例中的数据集文件 legal_advice.json（可以在文章最后一节获取）。

from qianfan.dataset import (
    Dataset,
    DataTemplateType,
    DataStorageType,
)
from qianfan import config
 
data_file = "/xxx/xxx/legal_advice.jsonl"
# 这一步需要用户自行将数据集从json转换成jsonl，并转换成平台适配的Prompt+Response数据集格式
ds = Dataset.load(data_file=data_file)
qianfan_dataset_name = "lawyera"
 
bos_bucket_name = "sdk-test"
bos_bucket_file_path = "/sdk_ds1/"  # your_bos_bucket_file_path
# 上传数据集文件到千帆平台
qf_ds = ds.save(
    qianfan_dataset_create_args={
        "name": qianfan_dataset_name,
        "template_type": DataTemplateType.NonSortedConversation,
        "storage_type": DataStorageType.PrivateBos,
        "storage_id": bos_bucket_name,
        "storage_path": bos_bucket_file_path,
    }
)

下一步创建精调训练任务并运行。这里使用了 SDK Trainer 类型中的 LLMFinetune。它内部组装了 SFT 所需要的基本 Pipeline, 用于串联数据 -> 训练 -> 模型发布 -> 服务调用等步骤，提供更简化的训练能力。

此处精调基础模型选择了 ENIIE-Speed。除 EB 系列外，SDK 也支持平台上其他的第三方模型精调。

from qianfan.trainer import LLMFinetune
from qianfan.trainer.configs import TrainConfig
 
trainer = LLMFinetune(
    train_type="ERNIE-Speed",
    dataset=ds,
    train_config=TrainConfig(
        peft_type="LoRA",
        epoch=10,
        learning_rate=0.0002,
        lora_rank=8,
        max_seq_len=4096,
    )
)
trainer.run()
m = trainer.output["model"]

STEP 2: 使用 Evalution 模块实现模型评估

精调完模型后，使用 SDK 进行模型评估来衡量精调效果的参考。

这里使用了 qianfan.evaluation.evaluator 模块中的裁判员评估器（QianfanRefereeEvaluator）。使用大模型对被评估大模型的回答打分，可以自定打分 prompt，打分步骤等信息。

from qianfan.evaluation.evaluator import QianfanRefereeEvaluator, QianfanRuleEvaluator
from qianfan.evaluation.consts import QianfanRefereeEvaluatorDefaultMetrics, QianfanRefereeEvaluatorDefaultSteps, QianfanRefereeEvaluatorDefaultMaxScore
from qianfan.evaluation import EvaluationManager
your_app_id = xxxxx
 
qianfan_evaluators = [
    QianfanRefereeEvaluator(
        app_id=your_app_id,
        prompt_metrics=QianfanRefereeEvaluatorDefaultMetrics,
        prompt_steps=QianfanRefereeEvaluatorDefaultSteps,
        prompt_max_score=QianfanRefereeEvaluatorDefaultMaxScore,
    ),
]
 
test_ds = Dataset.load(qianfan_dataset_id="ds-xxxx")
em = EvaluationManager(qianfan_evaluators=qianfan_evaluators)
result = em.eval([m], test_ds)

任务结束后，SDK 会返回 JSON 格式的评估结果，也可以在平台上看到可视化报告：

STEP 3 ：服务部署

在完成模型的评估后，可以对 SFT 精调后模型有一个简单的体感评估，如果效果不错，可以直接用 SDK 发布成模型服务：

from qianfan.model import Service, Model, DeployConfig
from qianfan.model.consts import ServiceType
from qianfan.resources.console.consts import DeployPoolType
 
sft_svc: Service = m.deploy(DeployConfig(
    name="speed_law",
    endpoint_prefix="speed_laq",
    replicas=1, # 副本数，
    pool_type=DeployPoolType.PrivateResource, # 私有资源池
    service_type=ServiceType.Chat,
))

至此，我们可以就成功完成了模型 SFT 精调并发布了更适用于法律场景的大模型服务。

STEP 4 : 使用 SDK Client 快速验证模型效果

SDK 内置了一个命令行工具，能够在终端直接与千帆平台进行交互。例如与大模型对话、发起训练任务、预览数据集等等。在这里我们用 CLI 工具快速调用模型，来比较模型在 SFT 前后针对法律问题的回答效果。

以下是使用 CLI 工具分别同时请求两组四个不同模型服务得到的效果。这 4 个模型分别为 Qianfan-Chinese-Llama-2-7B、ERNIE-Speed ， 和基于这两个基础模型 SFT 微调得到的模型服务（Qianfan-Chinese-Llama-2-7B --> k0m9yafh_dalegal01，ERNIE-Speed --> x898pbzh_speed_law）。基于此可以快速的进行模型效果的验证。可以看到 SFT 后的模型回答明显更简短且部分回答带上了律师人设，更适用于法律咨询的场景。

更多参考

• SDK 项目链接：GitHub - baidubce/bce-qianfan-sdk: Provide best practices for LMOps, as well as elegant and convenient access to the features of the Qianfan MaaS Platform. (提供大模型工具链最佳实践，以及优雅且便捷地访问千帆大模型平台） （包含 Python、Go、Java 等多语言 SDK）

• SDK Cookbooks 链接：bce-qianfan-sdk/cookbook at main · baidubce/bce-qianfan-sdk · GitHub

• 千帆平台 SFT 最佳实践：SFT最佳实践 - 千帆大模型平台 | 百度智能云文档

• SFT 参考案例：GitHub - AndrewZhe/lawyer-llama: 中文法律LLaMA (LLaMA for Chinese legel domain)，https://arxiv.org/abs/2305.15062 ​