主なハイライト
- ** 包括的な多言語サポート ** : Llama 3.1 は8言語の処理に優れており、グローバルな多言語アプリケーションに最適です。
- ** 大規模なスケールと計算効率 ** : 4050億パラメータを持つ Llama 3.1 は、過剰なリソースを必要とせずに高性能を実現するよう計算最適化されています。
- ** ベンチマークにおける最先端のパフォーマンス ** : GPT-4 などのトップモデルと競合し、コーディング、数学、長文コンテキストタスクで優れています。
- ** 強化されたモデルアーキテクチャとアライメント ** : DPO などの高度な技術により、出力を人間の好みに合わせ、信頼性を向上させています。
- ** オープンソースのアクセシビリティ ** : Meta は Llama 3.1 へのオープンアクセスを提供し、AI におけるコラボレーションとイノベーションを促進しています。
- ** 比類のないコーディングと推論能力 ** : このモデルは、コーディングや複雑な問題解決タスクでトップレベルのパフォーマンスを発揮します。
はじめに
急速に変化する人工知能 (AI) の世界において、大規模言語モデル (LLM) は最も優れた新技術の一つです。膨大な量のデータでトレーニングされたこれらのモデルは、人間が書いたようなテキストを理解し生成するのに非常に優れています。このブログ記事では、Meta の Llama 3.1 論文を詳しく見ていきます。設計、能力、そして自然言語処理 (NLP) 分野における基本モデルとしての重要性を明確に示します。
Llama 3.1 の概要

Meta の最新フラッグシップ言語モデルである Llama 3.1 は、4050億パラメータを誇り、Meta の AI への献身を示しています。さまざまなタスクや言語で優れており、Meta の研究と革新に基づく新しいモデルの道を切り開きます。
モデル情報
Meta Llama 3.1 スイートには、8B、70B、405B サイズの多言語大規模言語モデル (LLM) が含まれており、生成テキストタスク向けに事前トレーニングおよびファインチューニングされています。これらのテキスト専用の Llama 3.1 モデルは、多言語対話アプリケーションで優れており、多くの業界ベンチマークを上回ります。
このモデルは公式に8言語をサポートしています: 英語、ドイツ語、フランス語、イタリア語、ポルトガル語、ヒンディー語、スペイン語、タイ語。基礎となるトレーニングは、これらの言語を超えた能力を示唆しています。
モデルアーキテクチャ
Llama 3.1 は、最適化された Transformer アーキテクチャに基づく自己回帰言語モデルです。その強化版は、教師ありファインチューニング (SFT) と人間からのフィードバックによる強化学習 (RLHF) を通じて洗練され、有用性と安全性に関する人間の基準に合わせて調整されています。

Llama 3.1 の違い

Llama 3.1 は、以前のバージョンや競合と比較していくつかの重要な点で際立っています。
- ** スケール ** : 4050億パラメータで、前世代よりも大幅に大きくなっています。Llama 3.1 論文では、「これまでの Llama モデルよりもはるかに大規模なモデルをトレーニングしました。フラッグシップ言語モデルは 3.8 × 10²⁵ FLOPs を使用し、最大の Llama 2 バージョンの約50倍です」と述べています。
- ** 計算最適なサイズ ** : 4050億パラメータの選択は、スケーリング則に基づいて戦略的に決定されており、Llama 3.1 論文では「このサイズは、データとトレーニング予算を考慮したスケーリング則に従って計算最適です」と述べています。
- ** 多言語能力 ** : Llama 3.1 は、さまざまなベンチマークで GPT-4 などのトップ AI モデルと競合しており、Llama 3.1 論文では「実験評価によると、我々のフラッグシップモデルはさまざまなタスクで GPT-4 などの主要言語モデルに匹敵し、最先端のパフォーマンスに近づいています」と述べています。
Llama 3.1 論文へのアクセスと理解
Llama 3.1 論文は、オープンソース AI コミュニティにおけるマイルストーンであり、強力な大規模言語モデル (LLM) に関する洞察を提供します。モデルのアーキテクチャ、トレーニングプロセス、パフォーマンスを説明し、LLM とその機能、アプリケーション、限界を理解するための学習と革新を促進します。
- ** Llama 3.1 論文の価値 ** : Llama 3.1 論文は、AI プロフェッショナルにとって不可欠であり、モデルの設計、人間中心のパフォーマンス評価、安全性とアライメントへのアプローチについて深い洞察を提供し、AI システムの透明性と信頼を促進します。
- ** Llama 3.1 論文 PDF のダウンロード ** : Meta のオープンサイエンスへの取り組みは、Llama 3.1 論文を PDF 形式で無料提供することで例示されており、アクセシビリティを高め、AI 研究へのより広い関与を促進します。
使用目的
Llama 3.1 は、世界中の研究者に強力な言語モデルを提供することで、AI 研究に革命をもたらします。その高度な言語能力は、カスタマーサービス、教育、医療におけるコミュニケーション向上のためにチャットボットや AI システムを強化するなど、実生活のアプリケーションに役立ちます。
使用事例
Llama 3.1 は、複数の言語にわたる商用および研究用途の両方のために設計されています。命令チューニングされたテキスト専用モデルは、特にアシスタントのようなチャット機能に適しており、事前トレーニングモデルは、さまざまな自然言語生成タスクに適応できる汎用性を備えています。さらに、Llama 3.1 モデルコレクションは、その出力を利用して他のモデルを強化することを容易にし、合成データ生成や蒸留を含みます。Llama 3.1 コミュニティライセンスは、これらの多様な使用例をサポートしています。
使用方法
このリポジトリには、Meta-Llama-3.1-70B の2つのバージョンが含まれています。1つは transformers と互換性があり、もう1つは元の Llama コードベースと互換性があります。
transformers での使用
transformers >= 4.43.0 以降から、Transformers パイプライン抽象化または generate() 関数を使用した Auto クラスを利用して、会話推論を実行できます。
必ず pip install --upgrade transformers を実行して transformers のインストールをアップグレードしてください。
import transformers
import torch
model_id = “meta-llama/Meta-Llama-3.1-70B”
pipeline = transformers.pipeline(
pipeline(“Hey how are you doing today?”)
Llama 3.1 のトレーニングデータセット
Llama 3.1 の事前トレーニングデータセットは、慎重にキュレーションされ、バランスの取れたさまざまな一般的ドメインの混合物であり、高品質で多様なトレーニング入力を確保するために綿密に処理されました。
事前トレーニングデータ
データセットの構築には、主に4つの段階があります。
- ** 品質フィルタリング ** : 非英語および低品質のキャプションは、CLIP スコアなどのヒューリスティックな手法を使用して削除されます。
- ** 知覚的重複排除 ** : 内部の SSCD コピー検出モデルが、大規模に画像を重複排除し、重複グループごとに1つの画像テキストペアを保持します。
- ** リサンプリング ** : 多様性を確保するために、高品質のテキストソースから n-gram を作成し、その頻度に基づいてデータをリサンプリングします。
- ** 光学文字認識 (OCR) ** : 画像内のテキストは、プロプライエタリな OCR パイプラインを使用して抽出され、キャプションと結合されます。
ドキュメント理解を強化するために、データセットには以下も含まれます。
- ** ドキュメント文字起こし ** : ドキュメントページは画像としてレンダリングされ、テキストがペアリングされます。
- ** コンテンツセーフティ ** : 知覚ハッシュなどの技術を使用して、CSAM などの安全でないコンテンツを排除します。
- ** データセットは、約3億5000万の画像キャプションペアに精製され、視覚的グラウンディング、スクリーンショット解析、質問応答ペア、合成キャプション、合成生成された構造化画像などのさまざまなソースから追加の1億5000万の例が豊富に含まれています。
事後トレーニングデータ
SFT データ:
- ** 画像について ** : 学術データセットは、テンプレートと LLM の書き換えを通じて Q&A ペアに変換されます。人間のアノテーターがマルチモーダルデータから多様な対話を作成し、モデル生成コンテンツを強化します。
- ** 合成データについて ** : 画像のテキスト表現は、テキスト入力 LLM とともに使用され、対応する画像の質問応答ペアを作成します。このプロセスには、Q&A テキストとテーブルデータを合成画像に変換し、キャプションと OCR 抽出を使用して会話データを生成することが含まれます。
- ** 動画について ** : アノテーション付きの学術データセットは、質問に対するテキスト指示とターゲット応答に変換されます。人間は、単一フレーム以上のコンテキストを必要とする複雑な質問と回答を含む動画にアノテーションを付けます。
プレファレンスデータ:
データセットには、7段階のスケールで「選択済み」または「拒否済み」と評価されたモデル出力が含まれ、人間によるプレファレンスと修正のアノテーションが付いています。合成プレファレンスペアは、テキスト専用 LLM を使用して作成され、ファインチューニングデータセットにエラーを導入し、選択されなかった高品質の応答からの拒否サンプリングを通じてネガティブサンプルを生成します。
Llama 3.1 への DPO の適用
Meta は、Llama 3.1 の事後トレーニングプロセスの重要な部分として、モデルを人間の好みにより良く合わせるために直接選好最適化 (DPO) を実装しました。以下は、このプロセスがどのように実行されたかの内訳です。
初期設定:
- プロセスは、人間がアノテーションしたプレファレンスデータでのトレーニングから始まり、以前のアライメントラウンドからの最も成功したモデルを基に構築されます。
- 主な目的は、トレーニングデータが各サイクルで最適化されているポリシーモデルの分布と密接に一致するようにすることであり、これによりモデルのパフォーマンスを段階的に向上させます。
プレファレンスデータの収集:

- プレファレンスデータは、人間のアノテーターが各プロンプトに対してモデル生成された複数の応答を評価することから収集されます。これらの評価は、応答の品質と好みに基づいており、編集済み > 選択済み > 拒否済みのような明確なランキングがあります。
- このデータには、さまざまなプレファレンスレベル(大幅に良い、良い、やや良い、またはわずかに良い)に分類された応答が含まれ、選択された応答をさらに洗練するために編集された応答が時々含まれます。
Llama 3.1 の実験
Llama 3.1 のビジョン実験では、画像および動画認識のパフォーマンスを評価します。音声実験では、音声認識能力を示します。結果は、モデルの回復力と AI における潜在的なアプリケーションを強調しています。
Llama 3.1 のビジョン実験
画像認識結果

- Llama 3-V 405B モデルは、すべてのベンチマークで GPT-4V を上回りますが、Gemini 1.5 Pro と Claude 3.5 Sonnet にはわずかに劣ります。
- ドキュメント理解タスクで特に強みを発揮します。
動画認識結果

- Llama 3 は動画認識に優れており、特に 8B および 70B パラメータモデルが評価されています。
- PerceptionTest で非常に優れたパフォーマンスを発揮し、複雑な時間的推論の堅牢な能力を示しています。
- ActivityNet-QA などの長形式のアクティビティ理解タスクでは、Llama 3 は最大64フレームのみを処理するにもかかわらず、強力な結果を提供します。これは、3分間の動画に対して、モデルが3秒ごとに1フレームのみを処理することを意味します。
Llama 3.1 の音声実験

Llama 3 には、デコード中に音声波形を生成するリアルタイムストリーミングテキスト読み上げ (TTS) システムが含まれています。この TTS システムは、Llama 3 の埋め込みを使用して、推論中のレイテンシ、精度、自然さを向上させます。
アニーリングとは何か、どのように機能するか?
Llama 3.1 のような大規模言語モデルのトレーニングには「アニーリング」が含まれ、モデルをタスクパフォーマンス向上のために微調整します。この用語は冶金学から借用されており、アニーリングは材料を加熱しゆっくり冷却することで強化します。
Llama 3.1 のアニーリングプロセスには、いくつかの主要なコンポーネントが含まれます。
- ** 学習率の段階的削減 ** : 学習率は体系的にゼロまで減少され、パラメータを安定させ、過学習を最小限に抑えることで汎化を向上させます。
- ** 高品質データのアップサンプリング ** : トレーニングデータの混合比率を調整して高品質ソースを優先し、モデルのパフォーマンスと精度を向上させます。
- ** Polyak 平均 ** : この技術は、アニーリング中のさまざまなチェックポイントからのパラメータを平均して、安定した事前トレーニングモデルを作成します。
全体として、アニーリングプロセスはスムーズな収束を保証し、より小さなパラメータ更新による安定性を強化し、新しいデータへの汎化に適した堅牢で正確なモデルをもたらします。
Llama 3.1 のコーディング、多言語能力などの向上
Llama 3.1 の能力をさらに向上させるために、コーディング、多言語能力、数学的推論、長文コンテキスト処理、ツール使用、正確性、操作可能性に関する追加トレーニングに重点が置かれました。人間による評価とアノテーションにより、これらの最適化された機能で最高品質のパフォーマンスが確保されました。
Llama 3.1 のコーディングスキル

Llama 3.1 は、さまざまなコーディングベンチマークで堅牢なパフォーマンスを示しています。評価には pass@N メトリックが使用され、これは N 回の生成にわたる一連の単体テストの成功率を測定します。主な発見は以下の通りです。
Python コード生成:
- HumanEval: Llama 3 8B は 72.6±6.8、70B は 80.5±6.1、405B は 89.0±4.8 を達成。
- MBPP: Llama 3 8B は 60.8±4.3、70B は 75.4±3.8、405B は 78.8±3.6 を達成。
- HumanEval+: 結果は Llama 3 8B で 67.1±7.2、70B で 74.4±6.7、405B で 82.3±5.8。
複数プログラミング言語でのコード生成:
- 評価は MultiPL-E を使用して実施され、HumanEval および MBPP からの問題を C++、Java、PHP、TypeScript、C# などのさまざまなプログラミング言語に翻訳したものを特徴としています。
- HumanEval C++: Llama 3 8B は 52.8±7.7、Llama 3 405B は 82.0±5.9 を達成。
- MBPP C++: Llama 3 8B は 53.7±4.9、Llama 3 405B は 67.5±4.6 を達成。
Llama 3.1 の数学的および推論能力

Llama 3.1 は、さまざまな数学および推論ベンチマークで顕著なパフォーマンスを示し、これらの分野での習熟度を強調しています。以下は評価の主な結果です。
GSM8K (8-shot, Chain of Thought — CoT):
- Llama 3 8B: 57.2±2.7
- Llama 3 70B: 83.0±7.4
- Llama 3 405B: 90.0±5.9
MATH (0-shot, CoT):
- Llama 3 8B: 20.3±1.1
- Llama 3 70B: 41.4±1.4
- Llama 3 405B: 53.8±1.4
ARC Challenge (0-shot):
- Llama 3 8B: 79.7±2.3
- Llama 3 70B: 92.9±1.5
- Llama 3 405B: 96.1±1.1
Meta は、Llama 3.1 の数学的および推論能力を強化する際にいくつかの課題に直面しました。これには以下が含まれます。
- ** プロンプトの不足 **
- ** 正解チェーン・オブ・ソートの不足 **
- ** 中間ステップの誤り **
- ** 外部ツールの使用をモデルに教えること **
- ** トレーニングと推論の間の不一致 **
Llama 3.1 の長文コンテキストシナリオでのパフォーマンス

Llama 3.1 は長文コンテキストベンチマークで優れており、長いドキュメントから情報を効率的に処理および取得する能力を示しています。主な評価結果は以下の通りです。
- Needle-in-a-Haystack : 長いドキュメントに隠された情報の取得で100%の成功率を達成し、マルチニードルのバリエーションではほぼ完璧な結果を示します。
- ZeroSCROLLS : 405B および 70B モデルは、拡張テキストにわたる自然言語理解において競合他社に匹敵するか、または上回ります。
- InfiniteBench : 405B モデルは、長文コンテキスト理解を必要とするタスクですべての競合他社を上回り、特に小説の質問応答 (En.QA) で際立っています。
LLaMA 3.1 論文を確認した後、その学術的貢献は実世界のシナリオで輝いています。LLM API は、学術理論と実践的な実装を効率的に橋渡しすることで、開発者の複雑な研究を簡素化します。それでは、LLM API がどのようにこれを達成するかを見てみましょう。
Novita.AI での Llama 3.1 バリアントの活用
Novita AI は、Llama 3.1 モデルを管理するための堅牢なプラットフォームであり、直感的なインターフェースと強力な API を提供し、実世界のアプリケーションへの統合を簡素化します。システム管理を自動化し、リソースを効率的にスケーリングし、セキュリティとデータプライバシーを優先しながら高性能を保証します。高度な LLM への簡単なアクセスを可能にすることで、Novita AI は開発者や企業が AI プロジェクトを加速し、さまざまな業界でイノベーションを推進できるようにします。
Novita.AI で LLM API をデプロイする方法?
次の構造化された手順に注意深く従って、Novita AI で Llama 3.1 API を使用した強力な言語処理アプリケーションを開発してください。この詳細なガイドは、高度な AI プラットフォームを求める現代の開発者のニーズを満たす、スムーズで効率的なプロセスを保証します。
ステップ1: Novita AI にサインアップしてログインします。

ステップ2: Novita AI のダッシュボードタブに移動し、API キーを取得します。新しいキーを作成することもできます。

ステップ3: ** キー管理ページ**に到達したら、「コピー」をクリックして簡単にキーを取得します。

ステップ4: LLM API リファレンスに移動し、Novita AI が提供する「API」と「モデル」を確認します。

ステップ5: 要件に最も適したモデルを選択します。開発環境をセットアップし、コンテンツ、ロール、名前、詳細なプロンプトなどの設定を適宜調整します。

ステップ6: いくつかのテストを実施して、API の一貫したパフォーマンスを確認します。
Novita AI で LLM Playground を体験する方法?
Novita AI で LLM API を正式にデプロイする前に、LLM Playground で探索および実験できます。開発者には無料の使用枠を提供しています。次に、始めるための手順を段階的に説明します。
ステップ1: Playground にアクセス: メニューの「Products」タブに移動し、Model API を選択し、LLM API を選択して探索を開始します。

ステップ2: さまざまなモデルから選択: 評価ニーズに最も適した Llama モデルを選択します。

ステップ3: プロンプトを入力し出力を生成: 指定されたフィールドに使用したいプロンプトを入力します。この領域は、モデルが処理するテキストや質問を入力する場所です。
結論
Llama 3.1 論文は、多くの分野で驚くべきスキルを持つ新しいモデルについて語っています。モデルの構築方法からテスト結果、使用可能な用途までを網羅しています。このガイドは、技術愛好家や研究者に役立つ情報を提供します。さらに詳しく知りたい場合は、Llama 3.1 論文 PDF をチェックしてください。これにより、その数学、推論能力、さまざまな言語での作業能力を理解するのに役立ちます。Llama 3.1 は AI の働き方を変える力を持っています。Novita.AI 上のそのさまざまなバージョンは、このテクノロジーを活用する素晴らしい機会を提供します。Llama 3.1 で高度な AI を探索し、顕著な変化を実現しましょう。
よくある質問
Llama 3.1 はクリエイティブコンテンツの生成に使用できますか?
はい、Llama 3.1 はクリエイティブコンテンツを生成できます。その生成 AI 機能により、詩、スクリプト、さらには音楽など、さまざまなタイプのテキストを作成できます。これは、多くのクリエイティブな用途におけるその汎用性を示しています。
Llama 3.1 はユーザーのプライバシーとデータセキュリティをどのように扱いますか?
Llama 3.1 は、ユーザーのプライバシーとデータセキュリティを確保するために Llama Guard を備えており、責任ある AI の使用を促進します。誤用を防止し、倫理的な選択をサポートし、データの安全性のために暗号化を採用しています。
Llama 3.1 は GPT-4 よりも優れていますか?
コーディングタスクで精度と効率を優先する場合、Llama 3 の方が良い選択かもしれません。
Llama 3.1 405B とは何ですか?
8B、70B、405B パラメータの Llama 3.1 モデルは、業界ベンチマークでトップのパフォーマンスを示し、生成 AI アプリケーションに新しい機能を提供します。
なぜ Llama は重要なのですか?
Llama は、印象的な能力とオープンアクセスを提供する重要な AI の進歩です。そのリリースは AI 研究を民主化し、さまざまな分野でのイノベーションを推進する創造性とコラボレーションを促進します。
Originally published at Novita AI
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