Comment effectuer un ajustement efficace des modèles (Fine-tuning) - Guide d'introduction
Comment effectuer un ajustement efficace des modèles (Fine-tuning) - Guide d'introduction
Dans les applications modernes d'apprentissage automatique et d'intelligence artificielle, l'ajustement (Fine-tuning) est une technique importante pour adapter un modèle à des tâches spécifiques, qui est largement discutée et appliquée. Ce guide vise à aider les débutants à comprendre les concepts de base de l'ajustement, les scénarios d'application et les étapes de mise en œuvre. Que vous souhaitiez améliorer la précision d'un modèle d'apprentissage automatique ou utiliser un modèle pré-entraîné dans votre projet, maîtriser les compétences d'ajustement est essentiel.
Qu'est-ce que l'ajustement ?
L'ajustement consiste à réentraîner un modèle déjà formé en utilisant de nouvelles données afin d'ajuster les paramètres du modèle pour mieux s'adapter à une tâche spécifique. En général, nous utilisons un modèle qui a déjà été formé sur un grand ensemble de données, puis nous l'améliorons avec un petit ensemble de données spécifiques.
Avantages de l'ajustement :
- Économie de temps et de ressources de calcul : Par rapport à l'entraînement d'un modèle depuis le début, l'ajustement nécessite généralement moins de ressources de calcul et de temps.
- Amélioration des performances du modèle : Grâce à l'ajustement avec un ensemble de données spécifique, le modèle peut obtenir une précision plus élevée.
- Adaptation à différentes tâches : Le même modèle de base peut être optimisé pour différents domaines ou tâches grâce à l'ajustement.
Scénarios d'application de l'ajustement
- Traitement du langage naturel (NLP) : Ajustement de modèles de langage pré-entraînés (comme BERT, GPT) pour des tâches telles que l'analyse des sentiments, les systèmes de questions-réponses, etc.
- Vision par ordinateur : Ajustement de réseaux de neurones convolutifs pré-entraînés (comme ResNet, Inception) pour des tâches telles que la classification d'images, la détection d'objets, etc.
- Systèmes de recommandation : Ajustement des algorithmes de recommandation existants pour s'adapter à des groupes d'utilisateurs ou à des catégories de produits spécifiques.
Étapes spécifiques de l'ajustement
1. Choisir un modèle pré-entraîné approprié
Choisir un modèle pré-entraîné approprié en fonction de la nature de la tâche est la première étape de l'ajustement. Par exemple, pour des tâches d'image, vous pouvez choisir ResNet, et pour des tâches de texte, vous pouvez choisir BERT.
from transformers import BertTokenizer, BertForSequenceClassification
model_name = 'bert-base-uncased'
tokenizer = BertTokenizer.from_pretrained(model_name)
model = BertForSequenceClassification.from_pretrained(model_name, num_labels=2)2. Préparer le jeu de données
L'ajustement nécessite un jeu de données annoté spécifique. Ce jeu de données doit contenir des échantillons d'entrée pour la tâche cible et leurs étiquettes correspondantes.
import pandas as pd
# Lire le jeu de données
data = pd.read_csv('data.csv')
texts = data['text'].tolist()
labels = data['label'].tolist()3. Prétraitement des données
Avant l'ajustement, il est généralement nécessaire de prétraiter les données textuelles, y compris le découpage et l'encodage.
# Découpage et encodage des données
inputs = tokenizer(texts, padding=True, truncation=True, return_tensors="pt")4. Définir les paramètres d'entraînement
Définir les paramètres d'entraînement pendant le processus d'ajustement, y compris le taux d'apprentissage, la taille des lots, le nombre de cycles d'entraînement, etc.
from transformers import Trainer, TrainingArguments
training_args = TrainingArguments(
output_dir='./results',
num_train_epochs=3,
per_device_train_batch_size=16,
per_device_eval_batch_size=64,
evaluation_strategy="epoch",
logging_dir='./logs',
)5. Créer un Trainer
Utiliser le `Trainer` pour l'entraînement et l'évaluation du modèle.
trainer = Trainer(
model=model,
args=training_args,
train_dataset=train_dataset,
eval_dataset=eval_dataset,
)
trainer.train()6. Évaluation du modèle
Après l'ajustement, il est nécessaire d'évaluer les performances du modèle sur un ensemble de validation ou de test, en obtenant des indicateurs tels que la précision et le rappel.
metrics = trainer.evaluate()
print(metrics)7. Sauvegarder et déployer le modèle
Après l'ajustement, vous pouvez sauvegarder le modèle pour une utilisation ultérieure et choisir un mode de déploiement approprié selon les besoins.
model.save_pretrained('./fine-tuned-model')
tokenizer.save_pretrained('./fine-tuned-model')Conseils et meilleures pratiques
- Choisir un taux d'apprentissage approprié : Vous pouvez essayer d'utiliser un planificateur de taux d'apprentissage pour réduire progressivement le taux d'apprentissage afin d'obtenir de meilleurs résultats d'ajustement.
- Surveiller les performances du modèle : Surveillez en temps réel la perte et la précision pendant l'entraînement pour ajuster les hyperparamètres en temps opportun.
- Éviter le surajustement : Essayez d'utiliser une stratégie d'arrêt précoce (Early Stopping) pour éviter que le modèle ne surajuste sur l'ensemble d'entraînement.
- Augmentation des données : En cas de faible nombre d'échantillons, envisagez d'utiliser des techniques d'augmentation des données pour accroître la diversité de l'ensemble de données.
- Évaluer régulièrement : Évaluez régulièrement les performances du modèle pendant l'ajustement pour vous assurer que le modèle ne s'écarte pas de l'objectif.
Conclusion
L'ajustement est une partie indispensable de l'optimisation des modèles d'apprentissage automatique. En choisissant judicieusement le modèle pré-entraîné, en définissant des paramètres d'entraînement appropriés et en traitant efficacement les données, vous pouvez considérablement améliorer les performances du modèle sur des tâches spécifiques. Avec l'évolution continue de la technologie, l'ajustement deviendra une compétence de plus en plus importante, et maîtriser cette compétence apportera une grande valeur à vos applications d'IA.
