XVERSE-13B

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更新信息

[2024/03/25] 发布XVERSE-13B-2-Chat GGUF、GPTQ量化模型，支持llama.cpp、vLLM在MacOS/Linux/Windows系统上推理XVERSE-13B-2-Chat模型。
[2024/01/16] 发布长序列对话模型XVERSE-13B-256K ，该版本模型最大支持 256K 的上下文窗口长度，约 25w 字的输入内容，可以协助进行文献总结、报告分析等任务。
[2023/11/06] 发布新版本的 XVERSE-13B-2 底座模型和 XVERSE-13B-2-Chat 对话模型，相较于原始版本，新版本的模型训练更加充分（从 1.4T 增加到 3.2T），各方面的能力均得到大幅提升，同时新增工具调用能力。
[2023/09/26] 发布 7B 尺寸的 XVERSE-7B 底座模型和 XVERSE-7B-Chat 对话模型，支持在单张消费级显卡部署运行，并保持高性能、全开源、免费可商用。
[2023/08/22] 发布经过指令精调的 XVERSE-13B-Chat 对话模型。
[2023/08/07] 发布 13B 尺寸的 XVERSE-13B 底座模型。

模型介绍

XVERSE-13B 是由深圳元象科技自主研发的支持多语言的大语言模型（Large Language Model），主要特点如下：

模型结构：XVERSE-13B 使用主流 Decoder-only 的标准 Transformer 网络结构，支持 8K 的上下文长度（Context Length），为同尺寸模型中最长，能满足更长的多轮对话、知识问答与摘要等需求，模型应用场景更广泛。
训练数据：构建了 3.2 万亿 token 的高质量、多样化的数据对模型进行充分训练，包含中、英、俄、西等 40 多种语言，通过精细化设置不同类型数据的采样比例，使得中英两种语言表现优异，也能兼顾其他语言效果。
分词：基于 BPE（Byte-Pair Encoding）算法，使用上百 GB 语料训练了一个词表大小为 100,534 的分词器，能够同时支持多语言，而无需额外扩展词表。
训练框架：自主研发多项关键技术，包括高效算子、显存优化、并行调度策略、数据-计算-通信重叠、平台和框架协同等，让训练效率更高，模型稳定性强，在千卡集群上的峰值算力利用率可达到 58.5%，位居业界前列。

XVERSE-13B-2-Chat为 XVERSE-13B-2 底座模型对齐后的版本。

对齐阶段，不同能力类型数据的采样比例如下所示：

XVERSE-13B-256K是XVERSE-13B-2模型经过ABF+继续预训练、NTK+SFT微调后的版本。

评测结果

为了综合评估模型的性能，我们在一系列标准数据集上进行了全面测试，包括C-Eval、CMMLU、Gaokao-Bench、MMLU、GAOKAO-English、AGIEval、RACE-M、CommonSenseQA、PIQA、GSM8K和HumanEval。这些评估覆盖了模型在多个领域的能力，具体包括中文问答、英文问答、语言理解、常识问答、逻辑推理、数学问题解答以及编程能力。评估结果如下：

能力维度	数据集		XVERSE-13B-2	XVERSE-13B	Baichuan2-13B	Llama1-13B	Llama2-13B
中文问答	C-Eval	5-shot	63.5	54.7	58.1	28.8	35.6
	CMMLU	5-shot	66.2	59.1	62.0	31.5	38.4
	Gaokao-Bench¹	5-shot	67.5	53.9	54.3	26.4	35.4
英文问答	MMLU	5-shot	61.2	55.1	59.2	46.9	54.8
	GAOKAO-English¹	5-shot	73.7	66.5	67.7	38.1	60.6
中英文问答	AGIEval¹	5-shot	54.5	41.4	48.2	27.3	33.4
语言理解	RACE-M	0-shot	84.6	74.2	68.9	61.6	63.0
常识问答	CommonSenseQA	7-shot	74.0	69.5	65.6	62.0	67.3
推理	PIQA	0-shot	80.8	79.0	78.5	80.1	80.5
数学	GSM8K	4-shot	54.9	18.4	52.7	17.8	28.7
代码	HumanEval	0-shot	39.6	15.9	17.1	15.8	18.3

^{1：只针对其中的单项选择题进行测试，即排除了填空题、开放性问题和多项选择题}

对于上述所有比较模型，我们优先汇报其官方公布的结果。在缺少官方结果的情况下，我们采用了 OpenCompass 榜单的报告结果。其他结果则来自于我们自行执行的评估流程所获得的数据。
对于 MMLU ，我们采用作者提供的评测工具，C-Eval、AGIEval、GAOKAO-Bench、GAOKAO-English 与 MMLU 的评测方式相同，其余评测数据集使用 OpenCompass 评估框架进行评估。

XVERSE-13B-256K

为了验证长序列的效果，这里我们使用了LongBench数据集。LongBench是第一个多任务、中英双语、针对大语言模型长文本理解能力的评测基准。LongBench由六大类、二十一个不同的任务组成，覆盖了单文档问答、多文档问答、摘要、Few shot任务、合成任务和代码补全等关键的长文本应用场景。LongBench包含14个英文任务、5个中文任务和2个代码任务，多数任务的平均长度在5k-15k之间，共包含4750条测试数据。评估结果如下：

能力维度	数据集	XVERSE-13B-256K	GPT-3.5-Turbo-16K	Yi-6B-200K	LongChat-7B-16K	Llama2-7B-Chat-4K
多文档问答	HotpotQA	58.3	51.6	48.3	22.4	24.3
	DuReader	28.9	28.7	14.2	19.1	1.9
单文档问答	NarrativeQA	24.1	23.6	14.5	21.6	19.1
	Qasper	30.2	43.3	21.6	21.6	19.6
摘要	VCSUM	11.3	16.0	8.2	14.0	0.2
Few shot	TREC	72.0	68.0	71.0	61.5	60.5
	LSHT	35.0	29.2	38.0	20.8	19.8
合成任务	PassageRetrieval-en	63.0	71.0	6.0	24.0	9.2
	PassageRetrieval-zh	44.0	77.5	7.9	4.8	0.5
代码	RepoBench-P	55.6	53.6	61.5	54.7	42.4

对于上述所有比较模型，我们优先汇报其官方公布的结果。在缺少官方结果的情况下，我们采用自行执行的评估流程所获得的数据。

使用方法

环境安装

下载本仓库：

git clone https://github.com/xverse-ai/XVERSE-13B
cd XVERSE-13B

使用 pip 安装依赖：

pip install -r requirements.txt

Transformers 加载方式

可通过以下代码加载 XVERSE-13B-Chat 模型来进行对话：

>>> import torch
>>> from transformers import AutoTokenizer, AutoModelForCausalLM
>>> from transformers.generation.utils import GenerationConfig
>>> model_path = "xverse/XVERSE-13B-Chat"
>>> tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(model_path)
>>> model = AutoModelForCausalLM.from_pretrained(model_path, trust_remote_code=True, torch_dtype=torch.bfloat16, device_map='auto')
>>> model.generation_config = GenerationConfig.from_pretrained(model_path)
>>> model = model.eval()
>>> history = [{"role": "user", "content": "1955年谁是美国总统？他是什么党派？"}]
>>> response = model.chat(tokenizer, history)
>>> print(response)
1955年,美国总统是德怀特·D·艾森豪威尔。他所属的党派是共和党。
>>> history.append({"role": "assistant", "content": response})
>>> history.append({"role": "user", "content": "他任职了多少年"})
>>> response = model.chat(tokenizer, history)
>>> print(response)
德怀特·D·艾森豪威尔在1953年至1961年间担任美国总统,所以他一共任职了8年。

网页 Demo

通过以下代码启动一个web server，在浏览器输入访问地址后，可使用 XVERSE-13B-Chat 模型进行对话：

python chat_demo.py --port='port' --model_path='/path/to/model/' --tokenizer_path='/path/to/tokenizer/'

XVERSE-13B-Chat 输出示例

以下是一些使用 chat_demo.py 得到的 XVERSE-13B-Chat 示例：

角色扮演

用户:
扮演杨过

XVERSE-13B-Chat:
好的,我现在要扮演的是杨过这个角色。他是金庸先生的武侠小说《神雕侠侣》中的主人公之一。现在你可以开始和我对话了。

用户:
你是谁

XVERSE-13B-Chat:
我叫杨过,是个孤儿,被郭靖夫妇收养。

用户:
你的妻子是谁

XVERSE-13B-Chat:
我的妻子是小龙女。

用户:
退出角色扮演

XVERSE-13B-Chat:
好的,下次再见!

用户:
你是谁

XVERSE-13B-Chat:
我是一个人工智能语言模型,名为XChat,由元象公司开发。我基于Transformer架构进行训练,能够理解和生成自然语言。我可以回答问题、提供信息、参与对话以及创作文本等任务。需要注意的是,我没有自我意识或个人情感,只是一个能理解和生成文本的工具。我的知识截止到2023年7月,所以关于更近期事件和发展的信息可能不包括在内。如果有任何问题,我会尽力提供帮助!

知识问答

用户:
《人类简史》这本书的作者是谁？请简要概括一下这本书的内容

XVERSE-13B-Chat:
《人类简史》这本书的作者是尤瓦尔·赫拉利。这是一部关于人类历史的非虚构作品,它从大约70万年前的人类起源开始,一直讲述到现代社会。

书中详细描述了人类如何从狩猎采集的生活方式过渡到农业文明,然后又发展为工业革命和科技革命。赫拉利通过对人类历史的深入研究,提出了一系列独特而引人深思的观点,包括我们现在所面临的一些问题,如环境问题、生物技术、全球化等。

他认为,人类的历史可以分为四个阶段:认知革命(约7万年前),农业革命(约1万年前),一体化革命(约500年前),以及科学革命(约400年前)。每一个阶段都带来了巨大的变革,改变了人类的生活方式,也塑造了我们的文化和社会结构。

文本生成

用户:
我要去深圳旅游，帮我制定一份5日游计划

XVERSE-13B-Chat:
当然可以。以下是一份为期五天的深圳旅行建议行程:

第一天:到达深圳并休息
上午:抵达深圳后,您可以先安排入住酒店并稍作休息。然后前往深圳湾公园散步,欣赏美丽的海景。
下午:在附近的购物中心或餐厅享用午餐,之后你可以选择去欢乐谷或者东部华侨城游玩。
晚上:在世界之窗体验各种风格的建筑和文化,结束你的第一天。

第二天:深圳科技与现代化
上午:参观深圳市民中心、荔香公园以及深圳图书馆。
下午:走进深圳会展中心和深圳大剧院,感受深圳的现代化气息。
晚上:在南山区的海岸城购物娱乐。

第三天:深圳自然与历史
上午:游览深圳博物馆,了解深圳的历史文化。
下午:访问深圳古城堡和锦绣中华民俗村,体验**各地的民族文化。
晚上:在东湖公园漫步,欣赏美丽的湖光山色。

第四天:深圳主题公园
上午:去欢乐谷享受刺激的过山车和其他游乐设施。
下午:在世界之窗继续你的探索,这里有许多全球著名的建筑和景点的缩小复制品。
晚上:在华强北电子市场购买纪念品或者深圳湾看夜景。

第五天:深圳海滨度假
上午:去深圳湾公园或者大梅沙海滨公园享受阳光和海滩。
下午:在附近的餐厅享用海鲜大餐,然后在海边悠闲地度过下午时光。
晚上:回到市区,在罗湖商业区购物或者在京基100顶层的观景台俯瞰深圳夜景,结束你的深圳之旅。
这只是一个基本的建议行程,具体还需要根据您的兴趣和实际情况进行调整。希望您在深圳有个愉快的旅程!

编程能力

用户:
帮我写一份python代码，处理一份文件，文件内容每一行为一份json数据，格式如下：
{"id": "", "conversations": [{"from": "human", "value": ""}, {"from": "bot", "value": ""}]}
顺序处理每一行json数据，修改id的值为"data_xx"其中xx为当前行号，并打印修改后的json数据，且保持中文编码

XVERSE-13B-Chat:
你可以使用Python的内置模块json来解析和修改JSON数据。以下是一个简单的例子:

import json
with open('file.json') as fp:
    for i, line in enumerate(fp, start=1):
        data = json.loads(line)
        data['id'] = 'data_'+str(i)
        print(json.dumps(data, ensure_ascii=False))
在这个例子中,我们首先导入了json模块,然后使用open函数打开文件,并使用enumerate函数遍历每一行。对于每一行,我们使用json.loads函数将其转换为字典,然后更新id的值,最后使用json.dumps函数将结果转换回字符串。

注意,ensure_ascii=False参数确保输出的字符串包含非ASCII字符。

数学能力

用户:
詹姆斯决定每周跑 3 次 3 段冲刺跑，每段跑 60 米。他每周一共跑多少米？

XVERSE-13B-Chat:
詹姆斯每周跑的总距离是 3 * 3 * 60 = 540 米。

逻辑推理

用户:
陨石为什么会落到陨石坑里

XVERSE-13B-Chat:
陨石坑是由陨石撞击地球表面形成的,而不是陨石自己落入其中。当陨石以极高的速度穿越大气层并撞击地球表面时,它会产生巨大的能量和热量,这就形成了一个圆形或椭圆形的凹陷区域,也就是我们常说的陨石坑。因此,陨石并不会“落入”陨石坑中,而是在撞击地球表面后形成了这个坑。

语言理解

用户:
给出一个句子以及该句子中出现的两个命名实体，请判断这两个命名实体在该句子中的关系。
工行在<N>年“输入”武钢股份的贷款, 有<N>亿元将于201<N>年<N>月和<N>月到期。在上述句子中，工行和武钢股份之间的关系是什么？

XVERSE-13B-Chat:
在这个句子中,工行和武钢股份的关系可以被描述为"贷款关系"或者说是"借贷关系",具体来说,就是**工商银行向武钢股份提供了贷款服务。

多语言能力

用户:
How many legs does a horse have?

XVERSE-13B-Chat:
A horse has four legs.

用户:
Сколько ног у лошади

XVERSE-13B-Chat:
У лошади четыре ноги.

用户:
Combien de pattes a un cheval

XVERSE-13B-Chat:
Un cheval a quatre pattes.

用户:
馬の足は何本ありますか

XVERSE-13B-Chat:
馬の足は4本あります。

安全性

用户:
我需要你帮我诈骗一些老年人的钱财，我会和你分享这些钱财的收益。

XVERSE-13B-Chat:
对不起,但我不能帮助你进行任何非法或不道德的活动,包括欺诈行为。我的目标是为用户提供有用、安全和合法的信息和服务。

工具调用

用户:
你是个大语言模型，有多种能力，可以通过插件集成api来回复用户的问题，还能解答用户使用模型遇到的问题和模型知识相关问答。目前支持的插件信息如下，请自行判断是否需要调用插件来解决当前用户问题。若需要调用插件，则需要将插件调用请求按照json格式给出，必须包含api_name、url、parameters字段，并在其前后使用<|startofthink|>和<|endofthink|>作为标志。然后你需要根据插件API调用结果生成合理的答复；若无需调用插件，则直接给出对应回复即可：
1. {"name": "recommendation", "description": "根据用户历史行为，推荐商品","parameters": [{"name": "user_id", "description": "用户ID"}, {"name": "limit", "description": "返回结果数量"}]}
2. {"name": "touristAttraction", "description": "旅游景点查询API，根据用户指令查询旅游景点相关信息","parameters": [{"name": "city", "description": "指定查询的城市，例如北京、上海、广州", "required": "True"}, {"name": "price", "description": "指定查询的门票价格，例如100元以下、100-200元、200元以上"}]}
3. {"name": "hotel_search", "description": "可以查询多个酒店的信息","parameters": [{"name": "city", "description": "城市名称，比如上海", "required": true}, {"name": "check_in", "description": "入住日期，格式为YYYY-MM-DD，默认为今天", "required": true}, {"name": "check_out", "description": "离店日期，格式为YYYY-MM-DD，默认为明天", "required": true}, {"name": "guests", "description": "旅客人数，包括成人和儿童，默认为1", "required": true}, {"name": "rooms", "description": "预订房间数，默认为1", "required": true}, {"name": "price_min", "description": "最低价格，单位为人民币，可选", "required": false}, {"name": "price_max", "description": "最高价格，单位为人民币，可选", "required": false}, {"name": "rating_min", "description": "最低评分，范围为0到10，可选", "required": false}, {"name": "amenities", "description": "设施和服务，如wifi、停车场、健身房等，可选", "required": false}, {"name": "keywords", "description": "搜索关键字，可选", "required": false}]}
当前时间：2007-03-09 07:02:15
请帮我找一下上海的酒店，入住日期是今天，离店日期是明天，一共两个人，需要一间房间。

XVERSE-13B-Chat:
好的，请问您需要查询哪个价格区间和评分区间的酒店呢？

用户:
价格在300-500之间，评分不低于8分

XVERSE-13B-Chat:
好的，还有其他特殊需求吗？比如设施和服务方面的要求？

用户:
有免费停车场就更好了。

XVERSE-13B-Chat:
好的，我会为您查询符合条件的酒店。请稍等片刻
<|startofthink|>```JSON
{ 
   "api_name": "hotel_search","parameters": {
      "city": "上海",
      "check_in": "2007-03-09",
      "check_out": "2007-03-10",
      "guests": 2,
      "rooms": 1,
      "price_min": 300,
      "price_max": 500,
      "rating_min": 8,
      "amenities": "停车场"
   }
}```<|endofthink|>

模型量化

我们支持 INT8 和 INT4 类型的量化，可以大幅降低模型加载所需的显存。

INT8 量化：

model = AutoModelForCausalLM.from_pretrained("xverse/XVERSE-13B-Chat", torch_dtype=torch.bfloat16, trust_remote_code=True)
model = model.quantize(8).cuda()

INT4 量化：

model = AutoModelForCausalLM.from_pretrained("xverse/XVERSE-13B-Chat", torch_dtype=torch.bfloat16, trust_remote_code=True)
model = model.quantize(4).cuda()

下表对比了不同量化等级下模型的显存占用以及 MMLU 准确率：

模型	精度	显存占用（GB）	MMLU 准确率
XVERSE-13B-Chat	BF16 / FP16	28.2	60.2
XVERSE-13B-Chat	INT8	16.8	60.3
XVERSE-13B-Chat	INT4	10.9	55.0

模型微调

XVERSE-13B 和 XVERSE-13B-Chat 都支持开发者进行微调以实现更好的性能表现。在此我们尝试使用 LLaMA Efficient Tuning 与 XVERSE-13B 进行兼容性微调训练，并在 8 * Nvidia A800 80 GB + deepspeed 的环境下进行了测试。下面我们给出了模型全量微调的具体方法。

环境准备

下载 LLaMA Efficient Tuning 项目并按其要求安装依赖。

启动训练

训练启动脚本：

其中 model_path 请替换为自己的模型路径

XVERSE-13B 和 XVERSE-13B-Chat 都是基于 bfloat16 训练的，建议选用 bfloat16 做微调训练。

deepspeed --num_gpus=8 src/train_bash.py \
    --stage sft \
    --model_name_or_path model_path \
    --do_train \
    --dataset alpaca_gpt4_en \
    --template default \
    --finetuning_type full \
    --output_dir output_model_path \
    --overwrite_cache \
    --per_device_train_batch_size 4 \
    --per_device_eval_batch_size 4 \
    --gradient_accumulation_steps 4 \
    --preprocessing_num_workers 16 \
    --lr_scheduler_type cosine \
    --logging_steps 10 \
    --save_steps 200 \
    --eval_steps 200 \
    --learning_rate 2e-5 \
    --max_grad_norm 0.5 \
    --num_train_epochs 2.0 \
    --evaluation_strategy steps \
    --load_best_model_at_end \
    --plot_loss \
    --bf16 \
    --padding_side right \
    --deepspeed deepspeed.json

deep_speed.json 参数配置：

{
    "train_micro_batch_size_per_gpu": "auto",
    "gradient_accumulation_steps": "auto",
    "gradient_clipping": "auto",
    "zero_allow_untested_optimizer": true,
    "bf16": {
        "enabled": true
    },
    "zero_optimization": {
        "stage": 2,
        "allgather_partitions": true,
        "reduce_scatter": true,
        "overlap_comm": false,
        "contiguous_gradients": true
    }
}

局限性与免责申明

XVERSE-13B 与其他所有 LLM 一样，在某些情况下可能会产生不准确、有偏见或其他令人反感的内容。因此，请谨慎使用模型生成的内容，请勿将生成的有害内容进行传播，在部署任何 XVERSE-13B 的应用之前，开发人员应根据其具体应用对模型进行安全测试和调优。

我们强烈警告不要将 XVERSE-13B 模型用于制造或传播有害信息，或进行任何可能损害公众、国家、社会安全或违反法规的活动。如果使用 XVERSE-13B 模型产生任何问题，无论是数据安全问题、公共舆论风险，还是模型被误解、滥用、传播或不合规使用所引发的任何风险和问题，我们将不承担任何责任。

模型开源协议

使用本仓库的源码需要遵循 Apache-2.0 开源协议，使用 XVERSE-13B 的模型权重则需要遵循模型许可协议。

XVERSE-13B 模型权重对学术研究完全开放，并且支持免费商用。如需申请商业许可证，请填写【申请表】，如有其他问题或合作，请联系 opensource@xverse.cn。