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GPT (言語モデル)

オリジナルのGPTモデル

Generative Pre-trained Transformer（GPT）は、OpenAIによる言語モデルのファミリーである。通常、大規模なテキストデータのコーパスで訓練され、人間的な文章を生成する。

Transformerアーキテクチャのデコーダー部分のみを使用し、Universal Language Model Fine-tuning(ULMFiT)と同じ言語モデルアプローチを採用している[1]。テキスト生成、翻訳、文書分類など諸々の自然言語処理に合わせてファインチューニングできる。名称に含まれる"pre-trained"（事前訓練）とは、大量のテキストコーパスによる最初の訓練プロセスを指し、モデルは、各節に続く単語を予測するよう学習する。これによりもたらされる強固な基盤によって、各処理固有の下流処理が限定的なデータ量であってもモデルが適切に動作する。

GPT-1

2018年6月11日、OpenAIは"Improving Language Understanding by Generative Pre-Training"というタイトルの論文をリリースし、その中でGPT（Generative Pre-trained Transformer）を導入した[2]。

この時点では最高のパフォーマンスを行うニューラル自然言語処理モデルは、主に手動でラベル付けされた大量のデータからの教師あり学習を採用していた。この教師あり学習への依存は、十分に注釈が付けられていないデータセットの使用を制限するだけでなく、非常に大規模なモデルの訓練に莫大な費用と時間がかかっていた[2][3]。多くの言語（スワヒリ語やハイチ・クレオール語など）は、コーパス構築に使用できるテキストが不足しているため、このようなモデルを使用して翻訳や解釈をすることが難しい[3]。これに対して、GPTの「半教師あり」アプローチには2つの段階が含まれていた。2つの段階は、言語モデリングの目的を使用して初期パラメータを設定する教師なし生成「事前訓練」段階と、これらのパラメータがターゲットとするタスクに適合された教師あり識別「ファインチューニング」段階である[2]。

訓練には NVIDIA Quadro P600 を8枚30日使用し、実行効率33%のため、0.96ペタFLOPS・日となった。[4]

シリーズ一覧

→「OpenAI」も参照
名称 用途 アーキテクチャ パラメータ数 訓練データ リリース日
GPT-1 汎用 12-level, 12-headedのTransformerデコーダ（エンコーダなし）、linear-softmaxによりフォローされる。 1億1700万 BookCorpus：[5] 様々なジャンルの7000冊の未発表書籍からの4.5GBのテキスト 2018年6月11日[4]
GPT-2 汎用 GPT-1 + 正規化/初期化 15億 WebText（40GB） 2019年2月14日
GPT-3 汎用 GPT-2 + スパースアテンション 1750億[6] 570GBのプレーンテキスト、4000億のトークン。主にCommonCrawl, WebText, English Wikipedia, および2つの書籍コーパス（Books1およびBooks2）. 2020年6月11日[7]
Codex プログラミング GPT-3をプログラミング用途に調整 2021年8月10日[8]
InstructGPT 会話 GPT-3を人間のフィードバックによる指示に従うよう微調整[9] 2022年3月4日
GPT-3.5 汎用 非公開 非公開 非公開 2022年3月15日
ProtGPT2 タンパク質配列[10] GPT-2 large（36層）と同様 7億3800万 UniRef50からのタンパク質配列（計4488万、検証のために10%を使用した後） 2022年7月27日
BioGPT 生物医学のコンテンツ[11][12] GPT-2 medium（24層、16 heads）と同様 3億4700万 PubMedの空でない項目（計150万） 2022年9月24日
ChatGPT 会話 GPT-3.5を使用し、教師あり学習とRLHF[13]の両方でファインチューニングされている（転移学習のアプローチ）[14] 非公開 非公開 2022年11月30日
GPT-4 汎用、マルチモーダル[15] テキスト予測とRLHFの両方で訓練されている。詳細非公開[16] 非公開 非公開 2023年3月14日

出典

  1. ^ Lewis Tunstall、Leandro von Werra、Thomas Wolf 著、中山光樹 訳『機械学習エンジニアのためのTransformers ―最先端の自然言語処理ライブラリによるモデル開発』オライリー・ジャパン、東京都新宿区四谷坂町、2022年8月3日、9頁。ISBN 978-4-87311-995-3。 
  2. ^ a b c “Improving Language Understanding by Generative Pre-Training”. OpenAI. pp. 12 (11 June 2018). 26 January 2021時点のオリジナルよりアーカイブ。23 January 2021閲覧。
  3. ^ a b Tsvetkov, Yulia (22 June 2017). “Opportunities and Challenges in Working with Low-Resource Languages”. Carnegie Mellon University. 31 March 2020時点のオリジナルよりアーカイブ。23 January 2021閲覧。
  4. ^ a b “Improving language understanding with unsupervised learning” (英語). openai.com. 2023年3月18日閲覧。
  5. ^ Zhu, Yukun; Kiros, Ryan; Zemel, Rich; Salakhutdinov, Ruslan; Urtasun, Raquel; Torralba, Antonio; Fidler, Sanja (2015). Aligning Books and Movies: Towards Story-Like Visual Explanations by Watching Movies and Reading Books. pp. 19–27. arXiv:1506.06724. https://www.cv-foundation.org/openaccess/content_iccv_2015/html/Zhu_Aligning_Books_and_ICCV_2015_paper.html. 
  6. ^ Ouyang, Long; Wu, Jeff; Jiang, Xu et al. (4 March 2022). “Training language models to follow instructions with human feedback”. arXiv:2203.02155 [cs]. https://arxiv.org/abs/2203.02155 23 March 2023閲覧。. 
  7. ^ “Improving language understanding with unsupervised learning” (英語). openai.com. 2023年3月18日閲覧。
  8. ^ “OpenAI Codex”. 5 May 2023閲覧。
  9. ^ “Aligning language models to follow instructions”. openai.com. 23 March 2023閲覧。
  10. ^ Ferruz, N., Schmidt, S. & Höcker, B. (27 July 2022). “ProtGPT2 is a deep unsupervised language model for protein design.”. Nature Communications Volume 13 (1): 4348. Bibcode: 2022NatCo..13.4348F. doi:10.1038/s41467-022-32007-7. PMC 9329459. PMID 35896542. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9329459/. 
  11. ^ Luo R, Sun L, Xia Y, Qin T, Zhang S, Poon H (24 September 2022). “BioGPT: generative pre-trained transformer for biomedical text generation and mining.”. Brief Bioinform 23 (6). doi:10.1093/bib/bbac409. PMID 36156661. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/eutils/elink.fcgi?dbfrom=pubmed&tool=sumsearch.org/cite&retmode=ref&cmd=prlinks&id=36156661. 
  12. ^ Matthias Bastian (2023年1月29日). “BioGPT is a Microsoft language model trained for biomedical tasks”. The Decoder. 2023年3月18日閲覧。
  13. ^ “Introducing ChatGPT” (英語). openai.com. 2023年3月16日閲覧。
  14. ^ Quinn, Joanne (2020). Dive into deep learning: tools for engagement. Thousand Oaks, California. p. 551. ISBN 9781544361376. オリジナルのJanuary 10, 2023時点におけるアーカイブ。. https://web.archive.org/web/20230110131250/https://d2l.ai/chapter_computer-vision/fine-tuning.html#steps 10 January 2023閲覧。 
  15. ^ テキストと画像の両方を入力として受け付ける。
  16. ^ OpenAI (2023年). “GPT-4 Technical Report”. 2023年3月18日閲覧。
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