CodeGeeX2更强大的多语言代码生成模型

联合创作 · 2023-09-25 23:56

CodeGeeX2 是多语言代码生成模型 CodeGeeX (KDD’23) 的第二代模型。不同于一代 CodeGeeX(完全在国产华为昇腾芯片平台训练) ,CodeGeeX2 是基于 ChatGLM2 架构注入代码实现,得益于 ChatGLM2 的更优性能,CodeGeeX2 在多项指标上取得性能提升(+107% > CodeGeeX;仅60亿参数即超过150亿参数的 StarCoder-15B 近10%),更多特性包括:

  • 更强大的代码能力:基于 ChatGLM2-6B 基座语言模型,CodeGeeX2-6B 进一步经过了 600B 代码数据预训练,相比一代模型,在代码能力上全面提升,HumanEval-X 评测集的六种编程语言均大幅提升 (Python +57%, C++ +71%, Java +54%, JavaScript +83%, Go +56%, Rust +321%),在Python上达到 35.9% 的 Pass@1 一次通过率,超越规模更大的 StarCoder-15B。
  • 更优秀的模型特性:继承 ChatGLM2-6B 模型特性,CodeGeeX2-6B 更好支持中英文输入,支持最大 8192 序列长度,推理速度较一代 CodeGeeX-13B 大幅提升,量化后仅需6GB显存即可运行,支持轻量级本地化部署。
  • 更全面的AI编程助手:CodeGeeX插件(VS Code, Jetbrains)后端升级,支持超过100种编程语言,新增上下文补全、跨文件补全等实用功能。结合 Ask CodeGeeX 交互式AI编程助手,支持中英文对话解决各种编程问题,包括且不限于代码解释、代码翻译、代码纠错、文档生成等,帮助程序员更高效开发。
  • 更开放的协议:CodeGeeX2-6B 权重对学术研究完全开放,填写问卷申请商业使用。

AI 编程助手

开发了支持 VS Code、 IntelliJ IDEA、PyCharm、GoLand、WebStorm、Android Studio 等IDE的 CodeGeeX 插件。在插件中,可以更直接地体验到 CodeGeeX2 模型在代码生成与补全、添加注释、代码翻译及技术问答方面的能力为开发效率带来的提升。详情见CodeGeeX主页

快速开始

使用transformers快速调用CodeGeeX2-6B

from transformers import AutoTokenizer, AutoModel
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained("THUDM/codegeex2-6b", trust_remote_code=True)
model = AutoModel.from_pretrained("THUDM/codegeex2-6b", trust_remote_code=True, device='cuda')
model = model.eval()

# remember adding a language tag for better performance
prompt = "# language: python\n# write a bubble sort function\n"
inputs = tokenizer.encode(prompt, return_tensors="pt").to(model.device)
outputs = model.generate(inputs, max_length=256, top_k=1)
response = tokenizer.decode(outputs[0])

>>> print(response)
# language: python
# write a bubble sort function


def bubble_sort(list):
    for i in range(len(list) - 1):
        for j in range(len(list) - 1):
            if list[j] > list[j + 1]:
                list[j], list[j + 1] = list[j + 1], list[j]
    return list


print(bubble_sort([5, 2, 4, 6, 1, 3]))

代码能力评测

CodeGeeX2 作为一个多语言代码生成基座模型,代码能力较上一代大幅提升,以下是在 HumanEval,HumanEval-X, DS1000 基准上的评测结果(评价指标 Pass@k 定义与论文中一致):

HumanEval (Pass@1,10,100)

Model Pass@1 Pass@10 Pass@100
CodeGen-16B-multi 19.2 34.6 55.2
CodeGeeX-13B 22.9 39.6 60.9
Codex-12B 28.8 46.8 72.3
CodeT5Plus-16B-mono 30.9 51.6 76.7
Code-Cushman-001 33.5 54.3 77.4
LLaMA-65B 23.7 - 79.3
LLaMA2-70B 29.9 - -
CodeGen2.5-7B-mono 33.4 58.4 82.7
StarCoder-15B 33.2 61.0 84.7
CodeGeeX2-6B 35.9 62.6 88.3

Pass@1 使用 n=20, t=0.2, top_p=0.95Pass@10,Pass@100 使用 n=200, t=0.8, top_p=0.95

HumanEval-X (Pass@1)

Model Python C++ Java JavaScript Go Rust Overall
CodeGen-16B-multi 19.2 18.1 15.0 18.4 13.0 1.8 14.2
CodeGeeX-13B 22.9 17.1 20.0 17.6 14.4 4.3 16.0
Replit-code-v1-3B 22.0 20.1 20.1 20.1 12.2 8.6 17.2
CodeGen2.5-7B-multi 30.6 24.3 29.0 27.5 18.9 20.1 25.1
StarCoder-15B 35.5 28.2 31.5 33.2 21.3 17.8 27.9
CodeGeeX2-6B 35.9 29.3 30.8 32.2 22.5 18.1 28.1

Pass@1 使用 n=20, t=0.2, top_p=0.95

以上结果可使用脚本scripts/run_humanevalx.sh复现。环境配置和说明参见评测环境

DS1000 (Pass@1)

Model Matplotlib Numpy Pandas Pytorch SciPy Scikit-learn TensorFlow Overall
# Samples 155 220 291 68 106 115 45 1000
CodeGen-16B-Mono 31.7 10.9 3.4 7.0 9.0 10.8 15.2 11.7
code-cushman-001 40.7 21.8 7.9 12.4 11.3 18.0 12.2 18.1
Codex-001 41.8 26.6 9.4 9.7 15.0 18.5 17.2 20.2
CodeGeeX2-6B 40.5 25.5 14.5 17.3 19.3 24.0 23.0 23.1
StarCoder-15B 51.7 29.7 11.4 21.4 20.2 29.5 24.5 26.0
Codex-002 57.0 43.1 26.5 41.8 31.8 44.8 39.3 39.2

Pass@1 使用 n=40, t=0.2, top_p=0.5

以上结果可使用DS1000评测代码复现。

量化推理性能

CodeGeeX2 与上一代相比,对部署更加友好。得益于使用 Multi-Query Attention 和 Flash Attention,推理速度更快,且量化后仅需6GB显存即可运行:

量化

Model FP16/BF16 INT8 INT4
CodeGeeX-13B 26.9 GB 14.7 GB -
CodeGeeX2-6B 13.1 GB 8.2 GB 5.5 GB

基于 PyTorch 2.0 测试,利用torch.nn.functional.scaled_dot_product_attention实现高效的 Attention 计算。

推理

Model 推理速度 (字符/秒)
CodeGeeX-13B 32
CodeGeeX2-6B 94

batch_size=1, max_length=2048,均使用加速框架,测试硬件为GeForce RTX-3090

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