🧠 Специализированная модель перевода и архитектура ИИ (Qwen2.5-0.5B + CTranslate2)

Архитектурное решение по переходу на узкоспециализированную модель перевода для интерактивной читалки книг и разделению ролей ИИ в платформе Study Qpid Pro (study.qpid.pro).

🎯 Архитектурный выбор: Qwen2.5-0.5B-Instruct vs MarianMT (Helsinki-NLP)

Исследованы два класса узких моделей для локального размещения на сервере (AMD Ryzen 9 5950X, 6 vCPU, без GPU, ~7.6 GB RAM доступно):

Критерий	Helsinki-NLP/opus-mt-en-ru (77M)	Qwen2.5-0.5B-Instruct (~490M)
Архитектура	Seq2Seq (Encoder-Decoder)	Causal LLM (Decoder-only)
Выходной формат	Только сплошной текст	Строгий JSON (`sentence_ru` + `word_meaning`)
Выделение значения слова	Требует внешнего aligner / словаря	Выделяет контекстное значение напрямую
Поддержка контекста абзаца	Слабая (обучена по предложениям)	Отличная (учитывает промпт и контекст)
Инференс на CPU (CTranslate2)	10–20 мс	100–150 мс
Потребление RAM	~150 МБ	~350–400 МБ

Выбор: Qwen2.5-0.5B-Instruct с дообучением под задачу контекстного перевода предложений и извлечения целевых слов в структурированный JSON.

🏗️ Разделение ответственности компонентов (Clean Separation of Concerns)

Читалка книг (На лету):
- Модель: Дообученная Qwen2.5-0.5B-Instruct.
- Движок: CTranslate2 (int8), загруженный in-process прямо в Python-память FastAPI (app/ai.py).
- Задержка: ~100–150 мс (без оверхеда на HTTP/сокеты/Docker).
- Задача: (sentence, target_word, context, dict_hints) -> JSON {"sentence_ru", "word_meaning"}.
Итоговый разбор урока (Debrief):
- Модель: Qwen2.5-3B через Ollama с параметром keep_alive: "5m" (подгружается по запросу раз в 20–30 минут, после чего выгружается из памяти).
- Резерв: Мгновенный детерминированный движок generate_deterministic_debrief() (0 мс, по формулам Мерфи).
Синтез речи (Озвучка):
- Движок: Piper Neural TTS (ONNX VITS).
- Статус: 100% автономен, не зависит от LLM, задержка 20–40 мс.
Генерация и проверка тестов:
- Принцип: 100% алгоритмический детерминизм (каталог 142 юнитов Мерфи, алгоритм SM-2/FSRS в SRS, алгоритмический майнер предложений из книг). Нейросети к проверке тестов намеренно не привлекаются для исключения галлюцинаций.

⚡ Преимущества CTranslate2 над HTTP-демоном Ollama

In-Process инференс: import ctranslate2 прямо в бэкенде. Ноль оверхеда на сеть, TCP-сокеты и сериализацию между контейнерами.
Низкоуровневая оптимизация: Скомпилирован под AVX2 / FMA для AMD Ryzen.
Квантование int8: Минимальный расход RAM (~350 МБ) при сохранении 99% точности.

🛠️ Пайплайн локального дообучения (Fine-Tuning) на VPS

Поскольку модель имеет всего ~490M параметров, её можно дообучить прямо на процессоре сервера без GPU:

1. Формат обучающего датасета (`train.jsonl`, 1500–3000 примеров)

{
  "messages": [
    {
      "role": "system",
      "content": "Ты — переводчик художественной литературы. Переведи указанное предложение и выдели значение целевого слова. Ответь строго JSON: {\"sentence_ru\": \"...\", \"word_meaning\": \"...\"}"
    },
    {
      "role": "user",
      "content": "Контекст абзаца: Mr. Dursley stopped dead. Fear flooded him.\nПредложение: He stared at the people in cloaks.\nЦелевое слово: cloaks\nСловарные подсказки: cloak — плащ, мантия"
    },
    {
      "role": "assistant",
      "content": "{\"sentence_ru\": \"Он уставился на людей в мантиях.\", \"word_meaning\": \"мантиях\"}"
    }
  ]
}

2. Дообучение через PyTorch CPU + PEFT (LoRA)

Инструменты: torch (cpu), transformers, peft, trl.
Параметры: r=16, lora_alpha=32, target_modules=["q_proj", "k_proj", "v_proj", "o_proj"].
Время обучения на 6 ядрах Ryzen 9 5950X: ~25–45 минут.
Расход RAM в процессе: ~3.5–4.5 ГБ (на сервере доступно ~7.6 ГБ).

3. Конвертация в CTranslate2

# 1. Слияние адаптера LoRA с базовой моделью:
python3 merge_lora.py --base Qwen/Qwen2.5-0.5B-Instruct --adapter ./final_adapter --output ./qwen-0.5b-merged

# 2. Конвертация в int8 CTranslate2 модель:
ct2-transformers-converter --model ./qwen-0.5b-merged \
                           --output_dir /home/ai-projects/services/study.qpid.pro/models/qwen05b-ct2 \
                           --quantization int8

4. Подключение в `app/ai.py`

Заменяем сетевой HTTP-клиент к Ollama для читалки на прямой вызов ctranslate2.Generator, сохранив кэширование SQLite.

6.4 KiB Raw Permalink Blame History Unescape Escape