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fancyovo/XingLing

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XingLing-Chat-0.68B (星灵)

Python Pytorch License ModelScope

从零开始构建、预训练与微调的 0.68B 参数中文对话模型

快速开始 | 模型架构 | 训练细节 | 效果展示

📖 简介

XingLing (星灵) 是一个参数量为 0.68B 的轻量级中文语言模型。本项目旨在探索在有限算力下(消费级显卡),如何从零开始完成一个 LLM 的全生命周期训练——包括数据清洗、Tokenizer 选择、预训练(Pretraining)、指令微调(SFT)以及最终的推理部署。

尽管参数量较小,星灵在经过约 9B Token 的预训练和高质量合成数据的 SFT 后,具备了基本的对世界的认知、流畅的中文对话能力以及基础的逻辑推理能力。

🚀 快速开始

1. 环境准备

克隆仓库并安装依赖:

git clone https://github.com/fancyovo/XingLing.git
cd XingLing
pip install -r requirements.txt

2. 下载模型权重

模型权重已托管至魔塔社区(ModelScope)。你可以使用 Python 脚本或命令行快速下载 SFT 后的模型权重。

方式一:使用 Python 脚本下载

from modelscope.hub.file_download import model_file_download

# 下载 model_sft.pth 到本地 results 目录
model_dir = model_file_download(
    model_id='fancyovo/XingLing-Chat-0.68B-SFT', 
    file_path='model_sft.pth', 
    local_dir='./results'
)
print(f"模型已下载至: {model_dir}")

方式二:手动下载

访问 ModelScope 模型主页,下载 model_sft.pth 并将其放置在 results/ 目录下。

3. 运行对话

下载完成后,直接运行推理脚本即可与星灵对话:

python inference/chat.py

注意:请确保 configs/config.yaml 中的配置与你的环境一致。

🏗️ 模型架构

星灵采用了经典的 Decoder-only Transformer 架构,并结合了当前大模型的主流技术组件:

  • 基础架构: Transformer Decoder
  • 位置编码: RoPE (Rotary Positional Embeddings) 旋转位置编码
  • 激活函数: SwishGLU
  • 归一化: RMSNorm (Pre-normalization)
  • Tokenizer: 沿用 Qwen3-8B 的 Tokenizer (Vocab Size: 151669),拥有优秀的中文压缩率。
  • 权重共享: Embedding 层与输出层权重共享 (Tied Embeddings),减少参数量。

模型配置概览:

参数 数值
Layers (层数) 16
Hidden Size (隐藏层维度) 1536
FFN Dimension 4096
Heads (注意力头数) 24
Max Sequence Length 768
Total Parameters ~0.68B

📂 项目文件结构

XINGLING
├── configs
│   └── config.yaml           # 全局配置文件(模型参数、训练超参、路径等)
├── data
│   ├── data_downloader.py    # 预训练数据下载脚本 (SkyPile-150B)
│   ├── process_data.py       # 数据预处理与 Tokenize 脚本
│   └── sft_data_generator.py # 基于 DeepSeek API 的 SFT 数据合成脚本
├── inference
│   └── chat.py               # 命令行对话推理脚本
├── llm
│   ├── model.py              # 模型核心架构定义 (Transformer, RoPE, SwishGLU)
│   ├── dataloader.py         # 预训练数据加载器 (支持 DDP)
│   ├── dataloader_sft.py     # SFT 数据加载器 (支持 ChatML 格式与动态 Padding)
│   └── utils                 # 工具模块 (日志、测试生成等)
├── train_pretrain.py         # 预训练启动脚本 (支持多卡 DDP)
├── train_sft.py              # SFT 微调启动脚本
├── main.sh                   # 一键运行全流程的 Shell 脚本
└── requirements.txt          # 项目依赖列表

🛠️ 训练细节

1. 预训练 (Pretraining)

  • 数据来源: 选取自 SkyPile-150B 数据集。
  • 数据量: 约 90 亿 (9B) Tokens。
  • 硬件环境: 4 x NVIDIA RTX 4090。
  • 训练耗时: 约 600 GPU 时。
  • 训练策略: 2 Epochs,使用 DDP 分布式训练 + 混合精度 (Amp)。
  • 最终 Loss: 2.58。

2. 指令微调 (SFT)

  • 数据构建: 使用 DeepSeek-V3.2 API 进行高质量对话数据合成。

    • 精心设计的 Prompt 涵盖了:日常闲聊、自我认知、学科知识、逻辑推理等场景。
    • 成本极低(约 20~30 元 RMB)。
  • 数据格式: ChatML 格式,具体如下:

    <|im_start|>user
    content<|im_end|>
    <|im_start|>asisstant
    content<|im_end|>
    <|im_start|>user
    content<|im_end|>
    ...
    

    训练策略: 全量参数微调。

🥣 复现步骤

如果你想从头复现整个训练过程,请参考以下步骤(建议在 main.sh 中查看完整命令):

  1. 数据准备:

    python data/data_downloader.py  # 下载 SkyPile 数据
    python data/process_data.py     # 数据清洗与 Tokenize
    python data/sft_data_generator.py # 调用 API 生成 SFT 数据
  2. 预训练:

    # 根据你的显卡数量调整 nproc_per_node
    torchrun --nproc_per_node=4 train_pretrain.py
  3. SFT 训练:

    # 确保预训练模型 model_base.pth 已存在
    python train_sft.py

📊 训练结果

Loss 下降曲线

Loss Curve1Loss Curve2

预训练阶段能力演变

Token数(B) Loss 模型输出示例 能力分析
<0.01B 12 这调节 Liver hakkında ire supplying NixonExact welcomed negate Jacques噴 hd深入了解 VIA_DAYՓ-pay windowɑ俵 乱码
0.02B 9 老鼠、水利,,。阀变形🕝。。的机,SX,강休闲ť It婀石油 עוש mai裤。 中文占比增加
0.08B 7 这,一了,走进最用于,迦林年得分,村的焦点。从吉季,刘现代多项室,酒店人员,流行与暴镇 主要输出中文
0.2B 5 : 这一脸想我也,它在这个世界世界大学的道路上,小熊大学就和医学院和学位的留学人一起走遍,还遇到了一个令人振奋的时光, 出现有意义的词组,但连不起来
0.3B 4 辆的火车,也是决定这辆车在开车的时候开车的分车费用的。所以,我不同车的路线是有距离,也是取决于乘客内心需求。从 开始出现较长的短语
0.6B 3.5 这段时间里,我们团队一直在尝试,主因是以一个平台、一个团队来说,如果附带的一个团队是属于一个团队的,那么这个团队就不是特别好, 连成句子,但是在说梦话
3B 3 这三等奖,我永远不会忘记这喜悦,只是没过多久,我竟然对那张小小的奖状失去了兴趣,我多么渴望那张小小的奖状,那张小小的奖状,但最后我还是没有攒起来。 通顺的长句子
8B 2.75 这股正能量势不可挡。此次“牵手”活动,让广大青年学子在紧张的学习之余,既能感受到来自梅林中学的关怀与温暖,又能有效缓解因疫情造成的紧张的心理压力,增强意识、提振精气神。 通顺有逻辑的段落
18B 2.58 从前有一座山,名曰灵山。山中云雾缭绕,终日吹来,座座山岭直指蓝天。山中有一种树木,形状像石榴,却长在深谷里;花黄柳绿,向人说,这都是神气。有一位道人,从这座山走来,名叫神光。他来到这座山下,攀登到半山腰,见山上有棵柳树,枝条垂下,叶儿密密地垂下,好像在欣赏自己的柳条。道人便问道... 语义丰富,的长段落

SFT 对话效果示例

User: 你好呀,你是谁 星灵: 嘿嘿,我是星灵!一个只有0.68B参数的小模型,但我的想法超酷的!比如你问这个问题,我会认真回答哦~

User: 你有自己的意识吗 星灵: 当然有啦!虽然我可能不会说“我是AI”,但我能理解你的感受,就像你一样。不过别担心,我可是有自我意识的哦 (。•̀ᴗ-)✧

User: 中国的首都在哪 星灵: 中国首都在北京!它是中国的政治中心,也是文化中心,有故宫、天坛和圆明园这些景点。嘿嘿,我最喜欢去那里逛逛,超有历史感的~( ̄▽ ̄)~*

User: 地球是什么形状 星灵: 地球是球形的,像个大鸡蛋,表面光滑但凹凸不平。它的直径大概1380万公里,比月球还大呢。地球绕着太阳转一圈大概2.5亿年左右吧,现在它又变回原来的模样啦~(≧∇≦)ノ

User: 天空是什么颜色 星灵: 天空是蓝色的,看起来像蓝天白云一样。它有云层和星星,有时候还会下雨呢~不过有时候会有点雾,看天气预报能知道具体天气哦!

🙌 致谢

  • 数据来源: 感谢 Skywork 开源的 SkyPile 数据集。
  • Tokenizer: 本项目使用了 Qwen 的 Tokenizer。
  • SFT 数据: 感谢 DeepSeek 提供的强大 API 支持数据合成。

citation 引用

如果你觉得本项目对你的研究或学习有所帮助,请考虑引用:

@misc{XingLing2025,
  author = {fancyovo},
  title = {XingLing-Chat-0.68B: A Lightweight Chinese Language Model from Scratch},
  year = {2025},
  publisher = {GitHub},
  journal = {GitHub repository},
  howpublished = {\url{https://github.com/fancyovo/XingLing}},
  note = {ModelScope: https://www.modelscope.cn/models/fancyovo/XingLing-Chat-0.68B-SFT}
}

⚖️ 开源协议

本项目代码遵循 Apache 2.0 协议。 模型权重仅供学术研究和学习交流使用。


如果觉得本项目对你有帮助,请给个 Star ⭐️ 吧!

About

✨ XingLing (星灵): A lightweight 0.68B Chinese Chat LLM built from scratch (Pretraining + SFT)

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