nanogpt

bởi firecrawl

Triển khai GPT giáo dục trong ~300 dòng. Tái tạo GPT-2 (124M) trên OpenWebText. Mã nguồn sạch, có thể tùy chỉnh để học transformers. Bởi Andrej Karpathy.

npx skills add https://github.com/firecrawl/ai-research-skills --skill nanogpt

nanoGPT - Minimalist GPT Training

Quick start

nanoGPT is a simplified GPT implementation designed for learning and experimentation.

Installation:

pip install torch numpy transformers datasets tiktoken wandb tqdm

Train on Shakespeare (CPU-friendly):

# Prepare data
python data/shakespeare_char/prepare.py

# Train (5 minutes on CPU)
python train.py config/train_shakespeare_char.py

# Generate text
python sample.py --out_dir=out-shakespeare-char

Output:

ROMEO:
What say'st thou? Shall I speak, and be a man?

JULIET:
I am afeard, and yet I'll speak; for thou art
One that hath been a man, and yet I know not
What thou art.

Common workflows

Workflow 1: Character-level Shakespeare

Complete training pipeline:

# Step 1: Prepare data (creates train.bin, val.bin)
python data/shakespeare_char/prepare.py

# Step 2: Train small model
python train.py config/train_shakespeare_char.py

# Step 3: Generate text
python sample.py --out_dir=out-shakespeare-char

Config (config/train_shakespeare_char.py):

# Model config
n_layer = 6          # 6 transformer layers
n_head = 6           # 6 attention heads
n_embd = 384         # 384-dim embeddings
block_size = 256     # 256 char context

# Training config
batch_size = 64
learning_rate = 1e-3
max_iters = 5000
eval_interval = 500

# Hardware
device = 'cpu'  # Or 'cuda'
compile = False # Set True for PyTorch 2.0

Training time: ~5 minutes (CPU), ~1 minute (GPU)

Workflow 2: Reproduce GPT-2 (124M)

Multi-GPU training on OpenWebText:

# Step 1: Prepare OpenWebText (takes ~1 hour)
python data/openwebtext/prepare.py

# Step 2: Train GPT-2 124M with DDP (8 GPUs)
torchrun --standalone --nproc_per_node=8 \
  train.py config/train_gpt2.py

# Step 3: Sample from trained model
python sample.py --out_dir=out

Config (config/train_gpt2.py):

# GPT-2 (124M) architecture
n_layer = 12
n_head = 12
n_embd = 768
block_size = 1024
dropout = 0.0

# Training
batch_size = 12
gradient_accumulation_steps = 5 * 8  # Total batch ~0.5M tokens
learning_rate = 6e-4
max_iters = 600000
lr_decay_iters = 600000

# System
compile = True  # PyTorch 2.0

Training time: ~4 days (8× A100)

Workflow 3: Fine-tune pretrained GPT-2

Start from OpenAI checkpoint:

# In train.py or config
init_from = 'gpt2'  # Options: gpt2, gpt2-medium, gpt2-large, gpt2-xl

# Model loads OpenAI weights automatically
python train.py config/finetune_shakespeare.py

Example config (config/finetune_shakespeare.py):

# Start from GPT-2
init_from = 'gpt2'

# Dataset
dataset = 'shakespeare_char'
batch_size = 1
block_size = 1024

# Fine-tuning
learning_rate = 3e-5  # Lower LR for fine-tuning
max_iters = 2000
warmup_iters = 100

# Regularization
weight_decay = 1e-1

Workflow 4: Custom dataset

Train on your own text:

# data/custom/prepare.py
import numpy as np

# Load your data
with open('my_data.txt', 'r') as f:
    text = f.read()

# Create character mappings
chars = sorted(list(set(text)))
stoi = {ch: i for i, ch in enumerate(chars)}
itos = {i: ch for i, ch in enumerate(chars)}

# Tokenize
data = np.array([stoi[ch] for ch in text], dtype=np.uint16)

# Split train/val
n = len(data)
train_data = data[:int(n*0.9)]
val_data = data[int(n*0.9):]

# Save
train_data.tofile('data/custom/train.bin')
val_data.tofile('data/custom/val.bin')

Train:

python data/custom/prepare.py
python train.py --dataset=custom

When to use vs alternatives

Use nanoGPT when:

  • Learning how GPT works
  • Experimenting with transformer variants
  • Teaching/education purposes
  • Quick prototyping
  • Limited compute (can run on CPU)

Simplicity advantages:

  • ~300 lines: Entire model in model.py
  • ~300 lines: Training loop in train.py
  • Hackable: Easy to modify
  • No abstractions: Pure PyTorch

Use alternatives instead:

  • HuggingFace Transformers: Production use, many models
  • Megatron-LM: Large-scale distributed training
  • LitGPT: More architectures, production-ready
  • PyTorch Lightning: Need high-level framework

Common issues

Issue: CUDA out of memory

Reduce batch size or context length:

batch_size = 1  # Reduce from 12
block_size = 512  # Reduce from 1024
gradient_accumulation_steps = 40  # Increase to maintain effective batch

Issue: Training too slow

Enable compilation (PyTorch 2.0+):

compile = True  # 2× speedup

Use mixed precision:

dtype = 'bfloat16'  # Or 'float16'

Issue: Poor generation quality

Train longer:

max_iters = 10000  # Increase from 5000

Lower temperature:

# In sample.py
temperature = 0.7  # Lower from 1.0
top_k = 200       # Add top-k sampling

Issue: Can't load GPT-2 weights

Install transformers:

pip install transformers

Check model name:

init_from = 'gpt2'  # Valid: gpt2, gpt2-medium, gpt2-large, gpt2-xl

Advanced topics

Model architecture: See references/architecture.md for GPT block structure, multi-head attention, and MLP layers explained simply.

Training loop: See references/training.md for learning rate schedule, gradient accumulation, and distributed data parallel setup.

Data preparation: See references/data.md for tokenization strategies (character-level vs BPE) and binary format details.

Hardware requirements

  • Shakespeare (char-level):

    • CPU: 5 minutes
    • GPU (T4): 1 minute
    • VRAM: <1GB
  • GPT-2 (124M):

    • 1× A100: ~1 week
    • 8× A100: ~4 days
    • VRAM: ~16GB per GPU
  • GPT-2 Medium (350M):

    • 8× A100: ~2 weeks
    • VRAM: ~40GB per GPU

Performance:

  • With compile=True: 2× speedup
  • With dtype=bfloat16: 50% memory reduction

Resources

Thêm skills từ firecrawl

oracle
firecrawl
Các phương pháp hay nhất khi sử dụng CLI oracle (gộp lời nhắc + tệp, engine, phiên và các mẫu đính kèm tệp).
official
firecrawl-monitor
firecrawl
Phát hiện khi nội dung trên một trang web thay đổi và nhận thông báo qua webhook hoặc email — không cần cron job, trình thu thập dữ liệu hay tập lệnh diff. Sử dụng kỹ năng này bất cứ khi nào người dùng muốn theo dõi thay đổi trên một trang, theo dõi giá của đối thủ cạnh tranh, cảnh báo về tin tuyển dụng hoặc bài đăng blog mới, giám sát trang tài liệu/thay đổi/trạng thái, hoặc nói "giám sát", "theo dõi", "cảnh báo tôi khi", "thông báo khi X thay đổi", "nhắn tôi nếu", "gửi email cho tôi khi", hoặc "gửi webhook khi". Một bộ đánh giá AI tích hợp sẽ lọc ra
officialweb-scrapingresearch
firecrawl-deep-research
firecrawl
Thực hiện nghiên cứu sâu đa nguồn với Firecrawl. Sử dụng khi người dùng yêu cầu nghiên cứu một chủ đề, so sánh các góc nhìn, tạo bản tóm tắt có nguồn, điều tra câu hỏi kỹ thuật hoặc thị trường, hoặc tổng hợp bằng chứng từ web từ nhiều nguồn.
officialresearchweb-scraping
firecrawl-research-papers
firecrawl
Tìm kiếm và tổng hợp các bài báo nghiên cứu, sách trắng, tệp PDF, báo cáo kỹ thuật và nguồn học thuật với Firecrawl. Sử dụng khi người dùng muốn một bài tổng quan tài liệu, tóm tắt bài báo, bức tranh nghiên cứu, hoặc tổng hợp có nguồn từ các tệp PDF và ấn phẩm học thuật/ngành.
officialresearchweb-scraping
firecrawl-market-research
firecrawl
Trích xuất các chỉ số thị trường, tài chính, thu nhập, ngành và công ty với Firecrawl. Sử dụng khi người dùng yêu cầu nghiên cứu thị trường, xu hướng ngành, dữ liệu công ty đại chúng, so sánh tài chính, nghiên cứu thu nhập hoặc báo cáo thị trường có cấu trúc.
officialresearchweb-scraping
firecrawl-website-design-clone
firecrawl
Trích xuất hệ thống thiết kế của bất kỳ trang web nào thành tệp DESIGN.md sẵn sàng cho agent bằng cách sử dụng bằng chứng thu thập từ Firecrawl. Sử dụng khi người dùng muốn lấy màu sắc, phông chữ, khoảng cách, thành phần, mẫu bố cục hoặc hướng dẫn thương hiệu/giao diện từ một trang web để các agent AI có thể tạo trang web mới, sao chép giao diện hoặc xây dựng các trang lấy cảm hứng từ thiết kế đó.
officialdesignweb-scraping
firecrawl-knowledge-base
firecrawl
Xây dựng cơ sở tri thức từ nội dung web với Firecrawl. Dùng cho tài liệu tham khảo cục bộ, các đoạn dữ liệu sẵn sàng cho RAG, tập dữ liệu tinh chỉnh, bản sao tài liệu, kho ngữ liệu chủ đề, hoặc markdown sẵn sàng cho LLM được tổ chức từ các nguồn web.
officialweb-scrapingresearch
firecrawl-lead-research
firecrawl
Tạo bản tóm tắt thông tin khách hàng tiềm năng trước cuộc họp với Firecrawl. Sử dụng khi người dùng cần nghiên cứu công ty, nghiên cứu cá nhân, tin tức gần đây, điểm thảo luận, điểm khó khăn hoặc chuẩn bị tiếp cận trước cuộc gọi bán hàng, cuộc họp đối tác, cuộc trò chuyện với nhà đầu tư hoặc phỏng vấn khách hàng.
officialresearchweb-scraping