[大模型微调]基于llama_factory用 LoRA 高效微调 Qwen3 医疗大模型:从原理到实现

在大模型落地医疗场景时,直接使用通用预训练模型往往存在 "医疗知识精准度不足""临床场景适配性差" 等问题,而全量微调又面临 "显存占用高、训练成本高、部署难度大" 的痛点。此时,LoRA(Low-Rank Adaptation,低秩适应) 技术成为解决这一矛盾的最优解之一。本文将先解析 LoRA 的核心逻辑,再带大家一步步完成基于 LoRA 的 Qwen3 医疗大模型微调,最终实现医疗场景下的精准推理。

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一、LoRA:大模型高效微调的 "轻量级方案"

1.1 为什么需要 LoRA?

1.2 LoRA 的核心原理

1.3 LoRA 在医疗微调中的优势

二、环境搭建:从 conda 环境到 PyTorch 配置​

微调前需先搭建稳定的开发环境,核心包括 Python 环境、LLaMA-Factory 工具库、PyTorch(含 CUDA 支持),以下是分步操作指南。

2.1 创建 conda 虚拟环境​

LLaMA-Factory 是一款功能强大的大模型微调工具,支持 LoRA、QLoRA 等多种微调方式,建议单独创建 conda 环境避免依赖冲突:​

(1)创建conda环境

打开 Anaconda Prompt,执行以下命令创建名为llama_factory的虚拟环境,指定 Python 版本为 3.11(兼容性最优):

bash 复制代码
conda create -n llama_factory python=3.11 -y

(2)激活环境

bash 复制代码
conda activate llama_factory

2.2 LLaMA-Factory 的下载与配置

去GitHub上下载zip并解压

GitHub - hiyouga/LLaMA-Factory: Unified Efficient Fine-Tuning of 100+ LLMs & VLMs (ACL 2024)

下载 LLaMA-Factory 工具包至D:\bigmodel_change\LLaMA-Factory-main,通过以下命令切换至该目录:

bash 复制代码
# 切换至D盘(根据实际路径调整)
D:
# 进入LLaMA-Factory主目录
cd D:\bigmodel_change\LLaMA-Factory-main\

然后执行命令安装依赖(目录下要有requirements.txt):

bash 复制代码
pip install -r requirements.txt

2.3 安装 PyTorch 与依赖库

微调需依赖 PyTorch(需支持 CUDA,否则无法利用 GPU 加速)、transformers 等库,其中 PyTorch 的 CUDA 版本需与本地显卡匹配:

若未安装,可参考我的往期博客:

纯干货,无废话CUDA、cuDNN、 PyTorch 环境搭建教程_深度学习环境搭建之cuda、cudnn以及pytorch和torchvision的whl文件安装方法-CSDN博客

三、数据与模型准备:医疗数据集 + Qwen3 模型

3.1 下载 Qwen3 预训练模型​

Qwen3 是阿里云推出的大模型,支持多语言与复杂任务,需从官方平台下载:​

  • 国内用户:优先选择 ModelScope,地址:https://modelscope.cn/,搜索 "Qwen3",根据需求下载对应规模(如 Qwen3-7B、Qwen3-14B)的模型;​
  • 国际用户:选择 Hugging Face,地址:https://huggingface.co/,搜索 "Qwen/Qwen3-7B",通过git lfs工具下载。​

下载完成后,在 LLaMA-Factory 主目录下新建models文件夹。

将 Qwen3 模型文件(含config.json、pytorch_model.bin等)复制到models目录中,路径示例:D:\bigmodel_change\LLaMA-Factory-main\models\Qwen3-7B

不会下载模型的同学这边看(还有调用和部署教程哦!):

大模型云端调用与本地部署?看这一篇就够了!-CSDN博客

3.2 准备医疗数据集​

医疗微调的核心是 "高质量数据集",需选择标注规范、覆盖临床场景的数据集,推荐从 Hugging Face 获取:​

  1. 进入 Hugging Face 数据集页面(https://huggingface.co/datasets),搜索关键词 "medical""clinical""healthcare",推荐数据集:​
  • medalpaca/medical_meadow_medqa:包含数千条医疗问答数据;​
  • tatsu-lab/alpaca_medical:Alpaca 格式的医疗数据集,适配 LLaMA-Factory;​
  1. 下载数据集(以 Alpaca 格式为例),获取alpaca_dataset.json文件;​
  1. 将alpaca_dataset.json复制到 LLaMA-Factory 的data目录下,路径:D:\bigmodel_change\LLaMA-Factory-main\data\alpaca_dataset.json。

3.3 配置数据集信息​

需修改data目录下的dataset_info.json文件,让 LLaMA-Factory 识别新的医疗数据集。

四、LoRA 微调:基于 WebUI 的可视化操作​

LLaMA-Factory 提供 WebUI 界面,无需手动编写大量代码,即可完成 LoRA 微调参数配置与训练启动。

4.1 启动 WebUI​

在 LLaMA-Factory 主目录的终端(PyCharm 终端或 Anaconda Prompt)中,执行以下命令启动 WebUI:

bash 复制代码
python -m llamafactory.cli webui

4.2 关键参数配置

注意跑大模型的算力要求很高,哪怕是lora

其他参数按需设置

4.3 启动训练与监控

配置好之后运行即可!

4.4 导出模型

跑完之后在LLaMA-Factory-main目录下

创建一个out文件夹以导出

五、模型推理:医疗场景下的精准问答验证

5.1 推理代码(含关键注释)

python 复制代码
import torch
from transformers import AutoModelForCausalLM, AutoTokenizer

models_path = "out"#导出的路径

# 模型加载
model = AutoModelForCausalLM.from_pretrained(models_path, torch_dtype="auto")
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(models_path)

# 确保设置了pad_token
if tokenizer.pad_token is None:
    tokenizer.pad_token = tokenizer.eos_token

device = "cuda" if torch.cuda.is_available() else "cpu"
model = model.to(device)

print("推理中,请稍等......")
# 数据输入
prompt = "对于一名60岁男性患者,出现右侧胸疼并在X线检查中显示右侧肋膈角消失,诊断为肺结核伴右侧胸腔积液,请问哪一项实验室检查对了解胸水的性质更有帮助?"
message = [
    {"role": "system", "content": "你是一个专业医生"},
    {"role": "user", "content": prompt}
]

# 使用正确的方式处理输入
inputs = tokenizer.apply_chat_template(
    message,
    tokenize=True,
    add_generation_prompt=True,
    return_tensors="pt",
    add_special_tokens=True
).to(device)

# 显式创建attention mask解决警告
attention_mask = (inputs != tokenizer.pad_token_id).long().to(device)

# 推理参数
gen_kwargs = dict(
    do_sample=True,
    top_k=10,
    top_p=0.8,
    temperature=0.6,
    max_length=1000,
    attention_mask=attention_mask  # 添加attention_mask参数
)

with torch.no_grad():
    outputs = model.generate(inputs, **gen_kwargs)

# 解码输出
input_length = inputs.shape[1]
new_length = outputs[0][input_length:]
response = tokenizer.decode(new_length, skip_special_tokens=True)
print(response)

5.2 推理结果示例

[感谢你的观看!可以的话点个关注一起学习!]

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