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

firecrawl-research-index
firecrawl
Tìm các bài báo trả lời truy vấn nghiên cứu với Firecrawl Research, sử dụng tìm kiếm ngữ nghĩa, mở rộng ngữ nghĩa và cấu trúc, cùng xác minh trong nội dung. Luôn sử dụng kỹ năng này cho bất kỳ nhiệm vụ tìm kiếm tài liệu/truy xuất bài báo nào — tra cứu một bài báo đơn lẻ hoặc toàn bộ bộ nhiều bài báo.
data-analysisresearchweb-scraping
oracle
firecrawl
Các phương pháp hay nhất khi sử dụng CLI oracle (gộp lời nhắc + tệp, engine, phiên và các mẫu đính kèm tệp).
pinecone
firecrawl
Cơ sở dữ liệu vector được quản lý cho các ứng dụng AI sản xuất. Được quản lý hoàn toàn, tự động mở rộng, với tìm kiếm kết hợp (dense + sparse), lọc metadata và không gian tên.…
wpds
firecrawl
Sử dụng khi xây dựng giao diện người dùng dựa trên Hệ thống Thiết kế WordPress (WPDS) và các thành phần, token, mẫu thiết kế, v.v. của nó.
audiocraft-audio-generation
firecrawl
Thư viện PyTorch để tạo âm thanh bao gồm chuyển văn bản thành nhạc (MusicGen) và chuyển văn bản thành âm thanh (AudioGen). Sử dụng khi bạn cần tạo nhạc từ văn bản…
skypilot-multi-cloud-orchestration
firecrawl
Điều phối đa đám mây cho khối lượng công việc ML với tối ưu hóa chi phí tự động. Sử dụng khi bạn cần chạy các công việc đào tạo hoặc xử lý hàng loạt trên nhiều đám mây, tận dụng…
firecrawl-seo-audit
firecrawl
Kiểm tra SEO của một trang web với Firecrawl. Sử dụng khi người dùng yêu cầu kiểm tra SEO, đánh giá metadata và tiêu đề, phân tích sitemap/cấu trúc trang web, cơ hội từ khóa, so sánh SERP đối thủ, hoặc các đề xuất tối ưu hóa tìm kiếm được ưu tiên.
data-analysisresearchweb-scraping
gh-issues
firecrawl
Lấy các issue GitHub, tạo sub-agent để triển khai sửa lỗi và mở PR, sau đó theo dõi và xử lý các nhận xét đánh giá PR. Cách dùng: /gh-issues [owner/repo] [--label…