/ Модель

Характеристики

Контекст
4 096 токенов
Параметры
3,7 млрд
Размер весов
8,3 ГБ
Лицензия
Apache 2.0
Архитектура
phi3_v · dense
Библиотека
transformers
Опубликована
23 мая 2024

Cephalo-Phi-3-vision-128k-4b-alpha

Генерация текстаТекст → текст3 профессии

Мультимодальная модель на базе Phi-3 Vision для анализа изображений и ответов на вопросы по материаламедению и микроструктурам.

32скачиваний за 30 дней6лайковвеса обновлены2 июн 2024

Бенчмарки

Как модель справилась с задачами пользователей ailist и что о ней публикуют открытые лидерборды

Публичные оценки

Из открытых лидербордов. Сравнивайте результаты одного теста при одинаковых условиях — отсутствие оценки не значит, что модель хуже.

В подключённых источниках результатов для этой модели пока нет.

Что умеет модель

Описание составлено по карточке модели и метаданным Hugging Face

Cephalo-Phi-3-vision-128k-4b-alpha — мультимодальная модель семейства Cephalo, разработанная для научных задач в области материаловедения. Это дообученная версия Phi-3-Vision-128K-Instruct с архитектурой Phi3V и примерно 3,7 млрд параметров; она принимает изображения и текстовые запросы и генерирует текстовые ответы. Модель предназначена для описания изображений, ответов на вопросы о визуальных данных и мультимодального взаимодействия, особенно в контексте материаловедения и микроструктур.

В README заявлен контекст до 128 000 токенов, однако метаданные указывают нативный контекст в 4096 токенов. Карточка рекомендует формат чата и преимущественно одиночный ввод изображения. Обучающие данные включают пары изображений и подписей, извлечённые из PDF-документов, а также материалы по биоинспирированной механике и материалам. Модель распространяется по лицензии Apache-2.0.

Сценарии применения

  • описание научных изображений материалов
  • ответы на вопросы по изображениям микроструктур
  • анализ иллюстраций из статей и PDF по материаловедению

Ограничения

README рекомендует использовать преимущественно одно изображение в запросе. Заявленная в карточке длина контекста расходится с метаданными: 128 000 токенов в README против 4096 нативных токенов в метаданных.

Для каких профессий подходит3

Разделы каталога профессий, в задачах которых используется эта модель

Все профессии

Карточка модели

README от автора на Hugging Face, как он его опубликовал

Открыть на Hugging Face

Model Summary

Cephalo is a series of multimodal materials science focused vision large language models (V-LLMs) designed to integrate visual and linguistic data for advanced understanding and interaction in human-AI or multi-agent AI frameworks.

A novel aspect of Cephalo's development is the innovative dataset generation method. The extraction process employs advanced algorithms to accurately detect and separate images and their corresponding textual descriptions from complex PDF documents. It involves extracting images and captions from PDFs to create well-reasoned image-text pairs, utilizing large language models (LLMs) for natural language processing. These image-text pairs are then refined and validated through LLM-based NLP processing, ensuring high-quality and contextually relevant data for training.

Cephalo can interpret complex visual scenes and generating contextually accurate language descriptions and answer queries.

The model is developed to process diverse inputs, including images and text, facilitating a broad range of applications such as image captioning, visual question answering, and multimodal content generation. The architecture combines a vision encoder model and an autoregressive transformer to process complex natural language understanding.

image/png

Cephalo provides a robust framework for multimodal interaction and understanding, including the development of complex generative pipelines to create 2D and 3D renderings of material microstructures as input for additive manufacturing methods.

This version of Cephalo, lamm-mit/Cephalo-Phi-3-vision-128k-4b-alpha, is based on the Phi-3-Vision-128K-Instruct model. The model has a context length of 128,000 tokens. Further details, see: https://huggingface.co/microsoft/Phi-3-vision-128k-instruct.

Chat Format

Given the nature of the training data, the Cephalo-Phi-3-vision-128k-4b-alpha model is best suited for a single image input wih prompts using the chat format as follows.

You can provide the prompt as a single image with a generic template as follow:

<|user|>\n<|image_1|>\n{prompt}<|end|>\n<|assistant|>\n 

The model generates the text after <|assistant|> . For multi-turn conversations, the prompt should be formatted as follows:

<|user|>\n<|image_1|>\n{prompt_1}<|end|>\n<|assistant|>\n{response_1}<|end|>\n<|user|>\n{prompt_2}<|end|>\n<|assistant|>\n 

Sample inference code

This code snippets show how to get quickly started on a GPU:

from PIL import Image 
import requests 
from transformers import AutoModelForCausalLM 
from transformers import AutoProcessor 

model_id = "lamm-mit/Cephalo-Phi-3-vision-128k-4b-alpha" 

model = AutoModelForCausalLM.from_pretrained(model_id, device_map="cuda", trust_remote_code=True, torch_dtype="auto")

processor = AutoProcessor.from_pretrained(model_id, trust_remote_code=True) 

messages = [ 
    {"role": "user", "content": "<|image_1|>\nWhat is shown in this image, and what is the relevance for materials design?"}, 
    ] 

url = "https://d2r55xnwy6nx47.cloudfront.net/uploads/2018/02/Ants_Lede1300.jpg" 

image = Image.open(requests.get(url, stream=True).raw) 

prompt = processor.tokenizer.apply_chat_template(messages, tokenize=False, add_generation_prompt=True)

inputs = processor(prompt, [image], return_tensors="pt").to("cuda:0") 

generation_args = { 
                    "max_new_tokens": 512, 
                    "temperature": 0.1, 
                    "do_sample": True, 
                    "stop_strings": ['<|end|>',
                                     '<|endoftext|>'],
                    "tokenizer": processor.tokenizer,
                  } 

generate_ids = model.generate(**inputs, eos_token_id=processor.tokenizer.eos_token_id, **generation_args) 

# remove input tokens 
generate_ids = generate_ids[:, inputs['input_ids'].shape[1]:]
response = processor.batch_decode(generate_ids, skip_special_tokens=True, clean_up_tokenization_spaces=False)[0] 

print(response) 

Sample output:

image/png Image by Vaishakh Manohar

Dataset generation

The schematic below shows a visualization of the approach to generate datasets for training the vision model. The extraction process employs advanced algorithms to accurately detect and separate images and their corresponding textual descriptions from complex PDF documents. It involves extracting images and captions from PDFs to create well-reasoned image-text pairs, utilizing large language models (LLMs) for natural language processing. These image-text pairs are then refined and validated through LLM-based NLP processing, ensuring high-quality and contextually relevant data for training.

The image below shows reproductions of two representative pages of the scientific article (here, Spivak, Buehler, et al., 2011), and how they are used to extract visual scientific data for training the Cephalo model.

image/png

Fine-tuning

Load base model

model_id = "microsoft/Phi-3-vision-128k-instruct" 

model = AutoModelForCausalLM.from_pretrained(model_id, device_map="cuda", trust_remote_code=True, torch_dtype="auto")

processor = AutoProcessor.from_pretrained(model_id, trust_remote_code=True) 

Define FT_repo_id to push on HF hub/save model:

FT_repo_id='xxxxx/' #<repo_ID>
from datasets import load_dataset

train_dataset = load_dataset("lamm-mit/Cephalo-Wikipedia-Materials", split="train")
import random

class MyDataCollator:
    def __init__(self, processor):
        self.processor = processor

    def __call__(self, examples):
        texts = []
        images = []
        for example in examples:
            image = example["image"]
            question = example["query"] 
            answer = example["answer"]            
            messages = [ {
                            "role": "user",  "content": '<|image_1|>\n'+question},
                           {"role": "assistant", "content": f"{answer}"}, ]
                
            text = processor.tokenizer.apply_chat_template(messages, tokenize=False, add_generation_prompt=False)
                
            images.append(image)
             
        batch = processor(text=text, images=[image], return_tensors="pt", padding=True
            
        labels = batch["input_ids"].clone() 
        labels[labels <0] = -100 

        batch["labels"] = labels

        return batch

data_collator = MyDataCollator(processor)

Then set up trainer, and train:

from transformers import TrainingArguments, Trainer

optim = "paged_adamw_8bit"

training_args = TrainingArguments(
    num_train_epochs=2,
    per_device_train_batch_size=1,
    #per_device_eval_batch_size=4,
    gradient_accumulation_steps=4,
    warmup_steps=250,
    learning_rate=1e-5,
    weight_decay=0.01,
    logging_steps=25,
    output_dir="output_training",
    optim=optim,
    save_strategy="steps",
    save_steps=1000,
    save_total_limit=16,
    #fp16=True,
    bf16=True,  
    push_to_hub_model_id=FT_repo_id,
    remove_unused_columns=False,
    report_to="none",
)

trainer = Trainer(
    model=model,
    args=training_args,
    data_collator=data_collator,
    train_dataset=train_dataset,
)

trainer.train()

Citation

Please cite as:

@article{Buehler_Cephalo_2024,
  title={Cephalo: Multi-Modal Vision-Language Models for Bio-Inspired Materials Analysis and Design},
  author={Markus J. Buehler},
  journal={arXiv preprint arXiv:2405.19076},
  year={2024}
}

Как запустить

На своей GPU в ailist. Цена — по текущим предложениям провайдеров

GPU в ailist

Универсальный рантайм · transformers

Нельзя запустить

Модели нужен код из репозитория; автор пока не в списке доверенных организаций.

Класс архитектуры
Phi3VForCausalLM
Ревизия весов
d8d122f

0 моделей