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LoRA是大模型微调方法的一种,它的特点是只在模型的 部分权重(如 QKV 矩阵) 上 添加可训练参数
 通过 低秩矩阵(A×B) 来优化参数更新
 优点:
 极大降低显存消耗(deepseek 7B 只需 10GB)
 适用于多任务 LoRA 适配器切换
 训练速度快
例如在 Transformer 里,自注意力(Self-Attention)计算:
 Y=XW,
 其中 X 是input, W是原始模型的权重矩阵(全连接层).
 传统的Fine-tuning就是直接对 W 进行梯度更新,导致需要存储整个 W 的更新版本,显存占用极大。
LoRA 关键思想:
 不直接更新 W,而是 用两个小矩阵  A A A 和  B B B 近似建模 W 的变化:
  W ′ = W + Δ W W' = W + \Delta W W′=W+ΔW
  Δ W = A B \Delta W = AB ΔW=AB
其中:
  A ∈ R d × r A \in \mathbb{R}^{d \times r} A∈Rd×r
  B ∈ R r × d B \in \mathbb{R}^{r \times d} B∈Rr×d
  r ≪ d r \ll d r≪d(低秩),一般 r=4, 8, 16,远小于 d。
所以只需要训练A 和 B,大幅减少训练参数量,用 A B AB AB近似 Δ W \Delta W ΔW, 使得最终 W ′ W' W′仍然能适应新任务。
 训练时,只更新A和B, W保持冻结。
 推理时,计算 W + A B W+AB W+AB得到微调后的完整模型, 但A,B远小于W,开销极小。
代码简单演示一下如何在transformer的q_proj里加入LoRA
 在 Transformer 里,q_proj 是 nn.Linear 层
import torch
import torch.nn as nn
import mathclass LoRAQProj(nn.Module):def __init__(self, hidden_size, r=16, lora_alpha=16):super().__init__()self.hidden_size = hidden_sizeself.r = rself.lora_alpha = lora_alphaself.scaling = lora_alpha / r  # LoRA 影响力# 原始 Q 投影层(冻结)self.q_proj = nn.Linear(hidden_size, hidden_size, bias=False)# LoRA 适配器:A 和 Bself.lora_A = nn.Linear(hidden_size, r, bias=False)  # 低秩 Aself.lora_B = nn.Linear(r, hidden_size, bias=False)  # 低秩 B# 初始化 LoRA 参数nn.init.kaiming_uniform_(self.lora_A.weight, a=math.sqrt(5))nn.init.zeros_(self.lora_B.weight)  # B 矩阵初始化为 0def forward(self, x):"""计算 Self-Attention 里的 Query 矩阵:Q = X * (W_q + AB)"""base_output = self.q_proj(x)  # 原始投影lora_output = self.lora_B(self.lora_A(x)) * self.scaling  # LoRA 适配器return base_output + lora_output  # 总输出# 测试模型
hidden_size = 512
batch_size = 4
seq_len = 10x = torch.randn(batch_size, seq_len, hidden_size)  # 输入数据
model = LoRAQProj(hidden_size)
output = model(x)print("LoRA Q-Projection Output Shape:", output.shape)  # (4, 10, 512)
 
训练LoRA适配器
训练时,冻结self.q_proj, 只训练lora_A 和 lora_B
# 训练 LoRA
optimizer = torch.optim.AdamW([p for n, p in model.named_parameters() if "lora" in n], lr=1e-4
)for epoch in range(10):for batch in dataloader:  # 假设 dataloader 提供训练数据optimizer.zero_grad()output = model(batch["input_ids"])loss = loss_function(output, batch["labels"])  # 计算损失loss.backward()optimizer.step() 
推理时合并LoRA
LoRA 训练完成后,我们需要合并 A, B 到 q_proj
 计算  W q ′ = W q + A B W_{q}' = W_{q} + AB Wq′=Wq+AB,
 这样,可以移除A,B,只保留 W q ′ W_{q}' Wq′, 加速推理
def merge_lora(model):"""合并 LoRA 适配器到原始权重:W_q' = W_q + AB"""with torch.no_grad():model.q_proj.weight += (model.lora_B.weight @ model.lora_A.weight) * model.scaling# 移除 LoRA 适配器del model.lora_Adel model.lora_Breturn model# 进行推理时合并 LoRA
merged_model = merge_lora(model)
 
不过实际中,不需要我们自己去写这些代码,可以用unsloth, LLaMA-Factory 等框架来实现。
