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農業におけるビジョン・トランスフォーマー | 革新的な収穫

はじめに農業は常に人類文明の基盤であり、数十億人に生計と食料を提供してきました。技術の進歩により、農業の実践を向上させるための新たで革新的な方法が見つかっています。そのような進歩の一つが、Vision Transformers（ViTs）を使用して作物の葉の病気を分類することです。このブログでは、農業におけるビジョン・トランスフォーマーが、作物の病気の特定と軽減のための効率的かつ正確な解決策を提供することで、革命を起こしていることを探求します。キャッサバ、またはマニオクまたはユカは、食事の主食から産業用途までさまざまな用途がある多目的な作物です。その耐久性と強靭さは、栽培条件の厳しい地域で不可欠な作物です。しかし、キャッサバの植物はさまざまな病気に対して脆弱であり、CMDとCBSDが最も破壊的なものの一部です。 CMDは、ホワイトフライによって伝播される複数のウイルスによって引き起こされ、キャッサバの葉に重度のモザイク症状を引き起こします。一方、CBSDは、2つの関連するウイルスによって引き起こされ、主に貯蔵根に影響を与え、食用に適さなくします。これらの病気を早期に特定することは、広範な作物被害を防ぐために重要であり、食料の安全保障を確保するために不可欠です。Vision Transformersは、自然言語処理（NLP）のために最初に設計されたトランスフォーマー・アーキテクチャの進化形であり、視覚データの処理に非常に効果的であることが証明されています。これらのモデルは、パッチのシーケンスとして画像を処理し、データ内の複雑なパターンと関係を捉えるために自己注意機構を使用します。キャッサバの葉の病気分類の文脈では、ViTsは感染したキャッサバの葉の画像を分析してCMDとCBSDを特定するために訓練されます。学習成果ビジョン・トランスフォーマーとそれらが農業にどのように適用され、特に葉の病気の分類においてどのように使用されるかを理解する。トランスフォーマー・アーキテクチャの基本的な概念、自己注意機構などの理解し、これらが視覚データの処理にどのように適応されるかを学ぶ。キャッサバの葉の病気の早期検出のために農業におけるビジョン・トランスフォーマー（ViTs）の革新的な利用方法を理解する。スケーラビリティやグローバルなコンテキストなどのビジョン・トランスフォーマーの利点、および計算要件やデータ効率などの課題についての洞察を得る。この記事は、Data Science Blogathonの一環として公開されました。ビジョン・トランスフォーマーの台頭コンピュータビジョンは、畳み込みニューラルネットワーク（CNN）の開発により、近年大きな進歩を遂げています。CNNは、画像分類から物体検出まで、さまざまな画像関連のタスクのための定番アーキテクチャとなっています。しかし、ビジョン・トランスフォーマーは、視覚情報の処理に新しい手法を提供する強力な代替手段として台頭しています。Google Researchの研究者たちは、2020年に「画像は16×16の単語に値する：スケールでの画像認識のためのトランスフォーマー」という画期的な論文でビジョン・トランスフォーマーを紹介しました。彼らは、もともと自然言語処理（NLP）のために設計されたトランスフォーマー・アーキテクチャをコンピュータビジョンの領域に適応させました。この適応により、新たな可能性と課題が生まれました。 ViTsの使用は、従来の方法に比べていくつかの利点を提供しています。それには以下のものがあります：高い精度：ViTsは高い精度であり、葉の病気の信頼性のある検出と区別が可能です。効率性：訓練された後、ViTsは画像を素早く処理できるため、現場でのリアルタイム病気検出に適しています。スケーラビリティ：ViTsはさまざまなサイズのデータセットを処理できるため、さまざまな農業環境に適応できます。汎化性：ViTsはさまざまなキャッサバの品種や病気のタイプに汎化することができ、各シナリオごとに特定のモデルが必要な必要性を減らします。トランスフォーマー・アーキテクチャの概要ビジョン・トランスフォーマーに入る前に、トランスフォーマー・アーキテクチャの核心的な概念を理解することが重要です。トランスフォーマーは、もともとNLPのために設計され、言語処理のタスクを革新しました。トランスフォーマーの主な特徴は、自己注意機構と並列化であり、より包括的な文脈理解とより高速なトレーニングを可能にします。…

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Artificial Intelligence

大規模言語モデル（LLM）の時代におけるイノベーションと安全性・プライバシーのバランス

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Natural language processing

「ベイチュアン2に会おう：7Bおよび13Bのパラメータを持つ大規模な多言語言語モデルのシリーズ、2.6Tトークンでゼロからトレーニングされました」

大規模言語モデルは近年、大きな進展を遂げています。GPT3、PaLM、Switch Transformersなどの言語モデルは、以前のELMoやGPT-1のようなモデルの数百万から、数十億、あるいは数兆のパラメータを持つようになりました。人間に似た流暢さを持ち、様々な自然言語の活動を行う能力は、モデルのサイズの成長により大幅に向上しました。OpenAIのChatGPTのリリースにより、これらのモデルが人間の話し言葉に似たテキストを生成する能力が大いに注目されました。ChatGPTは、カジュアルな会話から難しいアイデアの明確化まで、さまざまな文脈で優れた言語スキルを持っています。この革新は、自然言語の生成と理解を必要とするプロセスを自動化するために、巨大な言語モデルがどのように使用されるかを示しています。LLMの革新的な開発と使用が進んでいるにもかかわらず、GPT-4、PaLM-2、ClaudeなどのトップのLLMのほとんどはまだクローズドソースです。モデルのパラメータについて開発者や研究者が部分的なアクセスしか持てないため、このコミュニティがこれらのシステムを徹底的に分析や最適化することは困難です。LLMの透明性とオープンさがさらに向上することで、この急速に発展している分野での研究と責任ある進歩が加速される可能性があります。Metaが作成した巨大な言語モデルのコレクションであるLLaMAは、完全にオープンソースであることにより、LLMの研究コミュニティに大いに役立っています。 OPT、Bloom、MPT、Falconなどの他のオープンソースLLMとともに、LLaMAのオープンな設計により、研究者はモデルに自由にアクセスし、分析、テスト、将来の開発を行うことができます。このアクセシビリティとオープンさにより、LLaMAは他のプライベートLLMとは一線を画しています。Alpaca、Vicunaなどの新しいモデルは、オープンソースLLMの研究と開発のスピードアップによって可能になりました。しかし、英語はほとんどのオープンソースの大規模言語モデルの主な焦点となっています。たとえば、LLaMAの主なデータソースであるCommon Crawl1は、67%の事前学習データを含んでいますが、英語の資料しか含むことが許可されていません。MPTやFalconなど、異なる言語の能力に制約のあるフリーソースLLMも主に英語に焦点を当てています。そのため、中国語などの特定の言語でのLLMの開発と使用は困難です。Baichuan Inc.の研究者は、この技術的な研究で、広範な多言語言語モデルのグループであるBaichuan 2を紹介しています。Baichuan 2には、13兆パラメータを持つBaichuan 2-13Bと7兆パラメータを持つBaichuan 2-7Bの2つの異なるモデルがあります。両モデルは、Baichuan 1よりも2.6兆トークン以上のデータを使用してテストされました。Baichuan 2は、大量のトレーニングデータにより、Baichuan 1を大幅に上回るパフォーマンスを発揮します。Baichuan 2-7Bは、MMLU、CMMLU、C-Evalなどの一般的なベンチマークで、Baichuan 1-7Bよりも約30%優れたパフォーマンスを示します。Baichuan 2は特に数学とコーディングの問題のパフォーマンスを向上させるように最適化されています。 Baichuan 2は、GSM8KとHumanEvalのテストでBaichuan 1の結果をほぼ2倍に向上させます。また、Baichuan 2は医療および法律の領域の仕事でも優れた成績を収めています。MedQAやJEC-QAなどのベンチマークで他のオープンソースモデルを上回り、ドメイン特化の最適化のための良い基礎モデルとなっています。彼らはまた、人間の指示に従う2つのチャットモデル、Baichuan 2-7B-ChatとBaichuan 2-13B-Chatを作成しました。これらのモデルは、対話や文脈を理解するのに優れています。彼らはBaichuan 2の安全性を向上させるための戦略についてさらに詳しく説明します。これらのモデルをオープンソース化することで、大規模言語モデルのセキュリティをさらに向上させながら、LLMの責任ある作成に関する研究を促進することができます。…

『LangChain & Flan-T5 XXL の解除 | 効率的なドキュメントクエリのガイド』

はじめに大規模言語モデル（LLM）として知られる特定の人工知能モデルは、人間のようなテキストを理解し生成するために設計されています。”大規模”という用語は、それらが持つパラメータの数によってしばしば定量化されます。たとえば、OpenAIのGPT-3モデルは1750億個のパラメータを持っています。これらのモデルは、テキストの翻訳、質問への回答、エッセイの執筆、テキストの要約など、さまざまなタスクに使用することができます。LLMの機能を示すリソースやそれらとチャットアプリケーションを設定するためのガイダンスが豊富にありますが、実際のビジネスシナリオにおける適用可能性を徹底的に検討した試みはほとんどありません。この記事では、LangChain＆Flan-T5 XXLを活用して、大規模言語ベースのアプリケーションを構築するためのドキュメントクエリングシステムを作成する方法について学びます。学習目標技術的な詳細に踏み込む前に、この記事の学習目標を確立しましょう： LangChainを活用して大規模言語ベースのアプリケーションを構築する方法を理解するテキスト対テキストフレームワークとFlan-T5モデルの簡潔な概要 LangChain＆任意のLLMモデルを使用してドキュメントクエリシステムを作成する方法これらの概念を理解するために、これらのセクションについて詳しく説明します。この記事は、データサイエンスブログマラソンの一部として公開されました。 LLMアプリケーションの構築におけるLangChainの役割 LangChainフレームワークは、チャットボット、生成型質問応答（GQA）、要約など、大規模言語モデル（LLM）の機能を活用したさまざまなアプリケーションの開発に設計されています。LangChainは、ドキュメントクエリングシステムを構築するための包括的なソリューションを提供します。これには、コーパスの前処理、チャンキングによるこれらのチャンクのベクトル空間への変換、クエリが行われたときに類似のチャンクを特定し、適切な回答にドキュメントを洗練するための言語モデルの活用が含まれます。 Flan-T5モデルの概要 Flan-T5は、Googleの研究者によって商業的に利用可能なオープンソースのLLMです。これはT5（Text-To-Text Transfer Transformer）モデルの派生モデルです。T5は、”テキスト対テキスト”フレームワークでトレーニングされた最先端の言語モデルです。さまざまなNLPタスクを実行するために、タスクをテキストベースの形式に変換することでトレーニングされます。FLANは、Finetuned Language Netの略です。ドキュメントクエリシステムの構築に入りましょう LangChainとFlan-T5 XXLモデルを使用して、Google Colabの無料版でこのドキュメントクエリシステムを構築することができます。以下の手順に従ってドキュメントクエリシステムを構築しましょう： 1：必要なライブラリのインポート以下のライブラリをインポートする必要があります：…

「機械学習が間違いを comitte たとき、それはどういう意味ですか？」

「ML/AIに関する議論で、私たちの通常の「ミステイク（間違い）」の定義は意味をなすでしょうか？もしそうでない場合、なぜでしょうか？」

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