nemo-curator

NeMo Curator - GPU 加速数据整理

NVIDIA 用于准备高质量大模型训练数据的工具包。

何时使用 NeMo Curator

在以下情况下使用 NeMo Curator：

• 从网络抓取数据（Common Crawl）中准备大模型训练数据
• 需要快速去重（比 CPU 快 16×）
• 整理多模态数据集（文本、图像、视频、音频）
• 过滤低质量或有毒内容
• 在 GPU 集群上扩展数据处理规模

性能：

• 模糊去重快 16×（8TB RedPajama v2）
• 总拥有成本降低 40%，相比 CPU 替代方案
• 近线性扩展，适用于多个 GPU 节点

也可使用以下替代方案：

• datatrove：基于 CPU 的开源数据处理工具
• dolma：Allen AI 的数据工具包
• Ray Data：通用机器学习数据处理（不专注于数据整理）

快速入门

安装

# Text curation (CUDA 12)
uv pip install "nemo-curator[text_cuda12]"

# All modalities
uv pip install "nemo-curator[all_cuda12]"

# CPU-only (slower)
uv pip install "nemo-curator[cpu]"

基础文本整理流水线

from nemo_curator import ScoreFilter, Modify
from nemo_curator.datasets import DocumentDataset
import pandas as pd

# Load data
df = pd.DataFrame({"text": ["Good document", "Bad doc", "Excellent text"]})
dataset = DocumentDataset(df)

# Quality filtering
def quality_score(doc):
    return len(doc["text"].split()) > 5  # Filter short docs

filtered = ScoreFilter(quality_score)(dataset)

# Deduplication
from nemo_curator.modules import ExactDuplicates
deduped = ExactDuplicates()(filtered)

# Save
deduped.to_parquet("curated_data/")

数据整理流水线

阶段 1：质量过滤

from nemo_curator.filters import (
    WordCountFilter,
    RepeatedLinesFilter,
    UrlRatioFilter,
    NonAlphaNumericFilter
)

# Apply 30+ heuristic filters
from nemo_curator import ScoreFilter

# Word count filter
dataset = dataset.filter(WordCountFilter(min_words=50, max_words=100000))

# Remove repetitive content
dataset = dataset.filter(RepeatedLinesFilter(max_repeated_line_fraction=0.3))

# URL ratio filter
dataset = dataset.filter(UrlRatioFilter(max_url_ratio=0.2))

阶段 2：去重

精确去重：

from nemo_curator.modules import ExactDuplicates

# Remove exact duplicates
deduped = ExactDuplicates(id_field="id", text_field="text")(dataset)

模糊去重（GPU 上快 16×）：

from nemo_curator.modules import FuzzyDuplicates

# MinHash + LSH deduplication
fuzzy_dedup = FuzzyDuplicates(
    id_field="id",
    text_field="text",
    num_hashes=260,      # MinHash parameters
    num_buckets=20,
    hash_method="md5"
)

deduped = fuzzy_dedup(dataset)

语义去重：

from nemo_curator.modules import SemanticDuplicates

# Embedding-based deduplication
semantic_dedup = SemanticDuplicates(
    id_field="id",
    text_field="text",
    embedding_model="sentence-transformers/all-MiniLM-L6-v2",
    threshold=0.8  # Cosine similarity threshold
)

deduped = semantic_dedup(dataset)

阶段 3：PII 脱敏

from nemo_curator.modules import Modify
from nemo_curator.modifiers import PIIRedactor

# Redact personally identifiable information
pii_redactor = PIIRedactor(
    supported_entities=["EMAIL_ADDRESS", "PHONE_NUMBER", "PERSON", "LOCATION"],
    anonymize_action="replace"  # or "redact"
)

redacted = Modify(pii_redactor)(dataset)

阶段 4：分类器过滤

from nemo_curator.classifiers import QualityClassifier

# Quality classification
quality_clf = QualityClassifier(
    model_path="nvidia/quality-classifier-deberta",
    batch_size=256,
    device="cuda"
)

# Filter low-quality documents
high_quality = dataset.filter(lambda doc: quality_clf(doc["text"]) > 0.5)

GPU 加速

GPU 与 CPU 性能对比

操作	CPU（16 核）	GPU（A100）	加速比
模糊去重（8TB）	120 小时	7.5 小时	16×
精确去重（1TB）	8 小时	0.5 小时	16×
质量过滤	2 小时	0.2 小时	10×

多 GPU 扩展

from nemo_curator import get_client
import dask_cuda

# Initialize GPU cluster
client = get_client(cluster_type="gpu", n_workers=8)

# Process with 8 GPUs
deduped = FuzzyDuplicates(...)(dataset)

多模态数据整理

图像整理

from nemo_curator.image import (
    AestheticFilter,
    NSFWFilter,
    CLIPEmbedder
)

# Aesthetic scoring
aesthetic_filter = AestheticFilter(threshold=5.0)
filtered_images = aesthetic_filter(image_dataset)

# NSFW detection
nsfw_filter = NSFWFilter(threshold=0.9)
safe_images = nsfw_filter(filtered_images)

# Generate CLIP embeddings
clip_embedder = CLIPEmbedder(model="openai/clip-vit-base-patch32")
image_embeddings = clip_embedder(safe_images)

视频整理

from nemo_curator.video import (
    SceneDetector,
    ClipExtractor,
    InternVideo2Embedder
)

# Detect scenes
scene_detector = SceneDetector(threshold=27.0)
scenes = scene_detector(video_dataset)

# Extract clips
clip_extractor = ClipExtractor(min_duration=2.0, max_duration=10.0)
clips = clip_extractor(scenes)

# Generate embeddings
video_embedder = InternVideo2Embedder()
video_embeddings = video_embedder(clips)

音频整理

from nemo_curator.audio import (
    ASRInference,
    WERFilter,
    DurationFilter
)

# ASR transcription
asr = ASRInference(model="nvidia/stt_en_fastconformer_hybrid_large_pc")
transcribed = asr(audio_dataset)

# Filter by WER (word error rate)
wer_filter = WERFilter(max_wer=0.3)
high_quality_audio = wer_filter(transcribed)

# Duration filtering
duration_filter = DurationFilter(min_duration=1.0, max_duration=30.0)
filtered_audio = duration_filter(high_quality_audio)

常见模式

网络抓取数据整理（Common Crawl）

from nemo_curator import ScoreFilter, Modify
from nemo_curator.filters import *
from nemo_curator.modules import *
from nemo_curator.datasets import DocumentDataset

# Load Common Crawl data
dataset = DocumentDataset.read_parquet("common_crawl/*.parquet")

# Pipeline
pipeline = [
    # 1. Quality filtering
    WordCountFilter(min_words=100, max_words=50000),
    RepeatedLinesFilter(max_repeated_line_fraction=0.2),
    SymbolToWordRatioFilter(max_symbol_to_word_ratio=0.3),
    UrlRatioFilter(max_url_ratio=0.3),

    # 2. Language filtering
    LanguageIdentificationFilter(target_languages=["en"]),

    # 3. Deduplication
    ExactDuplicates(id_field="id", text_field="text"),
    FuzzyDuplicates(id_field="id", text_field="text", num_hashes=260),

    # 4. PII redaction
    PIIRedactor(),

    # 5. NSFW filtering
    NSFWClassifier(threshold=0.8)
]

# Execute
for stage in pipeline:
    dataset = stage(dataset)

# Save
dataset.to_parquet("curated_common_crawl/")

分布式处理

from nemo_curator import get_client
from dask_cuda import LocalCUDACluster

# Multi-GPU cluster
cluster = LocalCUDACluster(n_workers=8)
client = get_client(cluster=cluster)

# Process large dataset
dataset = DocumentDataset.read_parquet("s3://large_dataset/*.parquet")
deduped = FuzzyDuplicates(...)(dataset)

# Cleanup
client.close()
cluster.close()

性能基准测试

模糊去重（8TB RedPajama v2）

• CPU（256 核）：120 小时
• GPU（8× A100）：7.5 小时
• 加速比：16×

精确去重（1TB）

• CPU（64 核）：8 小时
• GPU（4× A100）：0.5 小时
• 加速比：16×

质量过滤（100GB）

• CPU（32 核）：2 小时
• GPU（2× A100）：0.2 小时
• 加速比：10×

成本对比

基于 CPU 的数据整理（AWS c5.18xlarge × 10）：

• 成本：$3.60/小时 × 10 = $36/小时
• 处理 8TB 所需时间：120 小时
• 总计：$4,320

基于 GPU 的数据整理（AWS p4d.24xlarge × 2）：

• 成本：$32.77/小时 × 2 = $65.54/小时
• 处理 8TB 所需时间：7.5 小时
• 总计：$491.55

节省：成本降低 89%（节省 $3,828）

支持的数据格式

• 输入：Parquet、JSONL、CSV
• 输出：Parquet（推荐）、JSONL
• WebDataset：用于多模态数据的 TAR 归档

使用场景

生产部署：

• NVIDIA 使用 NeMo Curator 准备 Nemotron-4 训练数据
• 已整理的开源数据集：RedPajama v2、The Pile

参考资料

• 过滤指南 - 30 多种质量过滤器和启发式方法
• 去重指南 - 精确、模糊和语义方法

资源

• GitHub：https://github.com/NVIDIA/NeMo-Curator ⭐ 500+
• 文档：https://docs.nvidia.com/nemo-framework/user-guide/latest/datacuration/
• 版本：0.4.0+
• 许可证：Apache 2.0