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事前学習済みの大規模言語モデル

これまでのタスクでは、ラベル付きデータセットを使用してニューラルネットワークを訓練し、特定のタスクを実行させていました。しかし、BERTのような大規模なトランスフォーマーモデルでは、自己教師あり学習を用いて言語モデルを構築し、その後、特定の下流タスクに特化したドメイン固有の訓練を行います。ただし、大規模言語モデルは、ドメイン固有の訓練を一切行わなくても多くのタスクを解決できることが示されています。このようなモデル群はGPTGenerative Pre-Trained Transformerと呼ばれます。

講義前のクイズ

テキスト生成とパープレキシティ

下流訓練なしで一般的なタスクを実行できるニューラルネットワークのアイデアは、Language Models are Unsupervised Multitask Learnersという論文で提示されています。この論文の主なアイデアは、多くのタスクがテキスト生成を使用してモデル化できるということです。なぜなら、テキストを理解することは本質的にそれを生成できることを意味するからです。このモデルは膨大な量のテキストで訓練されており、人間の知識を網羅しているため、幅広い分野についても知識を持つようになります。

テキストを理解し生成できることは、周囲の世界について何かを知っていることも意味します。人間もまた、読書を通じて多くを学びますが、GPTネットワークもこの点で似ています。

テキスト生成ネットワークは、次の単語の確率 $P(w_N)を予測することで動作します。ただし、次の単語の無条件確率は、テキストコーパス内でのその単語の頻度に等しくなります。GPTは、前の単語を条件として次の単語の**条件付き確率**を提供することができます:P(w_N | w_{n-1}, ..., w_0)$

確率について詳しくは、Data Science for Beginners Curriculumをご覧ください。

言語生成モデルの品質はパープレキシティを使用して定義できます。これは、タスク固有のデータセットを使用せずにモデルの品質を測定するための内在的な指標です。文の確率の概念に基づいており、モデルが現実的である可能性が高い文には高い確率を割り当て、意味が通じにくい文(例: Can it does what?)には低い確率を割り当てます。モデルに実際のテキストコーパスからの文を与えると、それらが高い確率を持ち、低いパープレキシティを持つことが期待されます。数学的には、テストセットの正規化された逆確率として定義されます:


\mathrm{Perplexity}(W) = \sqrt[N]{1\over P(W_1,...,W_N)}

**Hugging FaceのGPT搭載テキストエディタを使用してテキスト生成を試すことができます。このエディタでは、テキストを書き始めて[TAB]**キーを押すと、いくつかの補完オプションが表示されます。オプションが短すぎたり満足できない場合は、再度[TAB]キーを押すと、より長いテキストを含む追加のオプションが表示されます。

GPTはファミリー

GPTは単一のモデルではなく、OpenAIによって開発・訓練されたモデル群です。

GPTモデルには以下があります:

GPT-2 GPT-3 GPT-4
最大15億のパラメータを持つ言語モデル 最大1750億のパラメータを持つ言語モデル 100兆のパラメータを持ち、画像とテキストの入力を受け付け、テキストを出力するモデル

GPT-3およびGPT-4モデルは、Microsoft Azureの認知サービスOpenAI APIとして利用可能です。

プロンプトエンジニアリング

GPTは膨大なデータで訓練されており、言語やコードを理解する能力を持っています。そのため、入力プロンプトに応じて出力を提供します。プロンプトとは、モデルに次に完了するタスクについて指示を与えるGPTへの入力やクエリのことです。望ましい結果を引き出すためには、最も効果的なプロンプトが必要であり、それには適切な言葉、形式、フレーズ、さらには記号を選択することが含まれます。このアプローチはプロンプトエンジニアリングと呼ばれます。

このドキュメントでは、プロンプトエンジニアリングに関する詳細情報を提供しています。

✍️ サンプルノートブック: OpenAI-GPTで遊ぶ

以下のノートブックで学習を続けてください:

結論

新しい一般的な事前学習済み言語モデルは、言語構造をモデル化するだけでなく、膨大な自然言語を含んでいます。そのため、ゼロショットや少数ショット設定でいくつかのNLPタスクを効果的に解決することができます。

講義後のクイズ