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BLOOMトレーニングの技術背後

近年、ますます大規模な言語モデルの訓練が一般的になってきました。これらのモデルがさらなる研究のために公開されていない問題は頻繁に議論されますが、そのようなモデルを訓練するための技術やエンジニアリングについての隠された知識は滅多に注目されません。本記事では、1760億パラメータの言語モデルBLOOMを例に、そのようなモデルの訓練の裏側にあるハードウェアとソフトウェアの技術とエンジニアリングについて、いくつかの光を当てることを目指しています。 しかし、まず、この素晴らしい1760億パラメータモデルの訓練を可能にするために貢献してくれた企業や主要な人物やグループに感謝したいと思います。 その後、ハードウェアのセットアップと主要な技術的な構成要素について説明します。 以下はプロジェクトの要約です： 人々 このプロジェクトは、Hugging Faceの共同創設者でありCSOのThomas Wolf氏が考案しました。彼は巨大な企業と競争し、単なる夢だったものを実現し、最終的な結果をすべての人にアクセス可能にすることで、最も多くの人々にとっては夢であったものを実現しました。 この記事では、モデルの訓練のエンジニアリング側に特化しています。BLOOMの背後にある技術の最も重要な部分は、私たちにコーディングと訓練の助けを提供してくれた専門家の人々と企業です。 感謝すべき6つの主要なグループがあります： HuggingFaceのBigScienceチームは、数人の専任の従業員を捧げ、訓練を始めから終わりまで行うための方法を見つけるために、Jean Zayの計算機を超えるすべてのインフラストラクチャを提供しました。 MicrosoftのDeepSpeedチームは、DeepSpeedを開発し、後にMegatron-LMと統合しました。彼らの開発者たちはプロジェクトのニーズに多くの時間を費やし、訓練前後に素晴らしい実践的なアドバイスを提供しました。 NVIDIAのMegatron-LMチームは、Megatron-LMを開発し、私たちの多くの質問に親切に答えてくれ、一流の実践的なアドバイスを提供しました。 ジャン・ゼイのスーパーコンピュータを管理しているIDRIS / GENCIチームは、計算リソースをプロジェクトに寄付し、優れたシステム管理のサポートを提供しました。 PyTorchチームは、このプロジェクトのために基礎となる非常に強力なフレームワークを作成し、訓練の準備中に私たちをサポートし、複数のバグを修正し、PyTorchコンポーネントの使いやすさを向上させました。 BigScience Engineeringワーキンググループのボランティア プロジェクトのエンジニアリング側に貢献してくれたすべての素晴らしい人々を全て挙げることは非常に困難なので、Hugging Face以外のいくつかの主要な人物を挙げます。彼らはこのプロジェクトのエンジニアリングの基盤となりました。 Olatunji Ruwase、Deepak…

Hugging Face TransformersとHabana Gaudiを使用して、BERTを事前に学習する

このチュートリアルでは、Habana GaudiベースのDL1インスタンスを使用してBERT-baseをゼロから事前トレーニングする方法を学びます。Gaudiのコストパフォーマンスの利点を活用するためにAWSで使用します。Hugging Face Transformers、Optimum Habana、およびDatasetsライブラリを使用して、マスクされた言語モデリングを使用してBERT-baseモデルを事前トレーニングします。これは、最初のBERT事前トレーニングタスクの一つです。始める前に、ディープラーニング環境をセットアップする必要があります。 コードを表示する 以下のことを学びます： データセットの準備 トークナイザのトレーニング データセットの前処理 Habana Gaudi上でBERTを事前トレーニングする 注意：ステップ1から3は、CPUを多く使用するタスクのため、異なるインスタンスサイズで実行することができます/すべきです。 要件 始める前に、以下の要件を満たしていることを確認してください DL1インスタンスタイプのクオータを持つAWSアカウント AWS CLIがインストールされていること AWS IAMユーザーがCLIで構成され、ec2インスタンスの作成と管理の権限を持っていること 役立つリソース Hugging Face TransformersとHabana…

Megatron-LMを使用して言語モデルをトレーニングする方法

PyTorchで大規模な言語モデルをトレーニングするには、単純なトレーニングループだけでは不十分です。通常、複数のデバイスに分散しており、安定した効率的なトレーニングのための多くの最適化技術があります。Hugging Face 🤗 Accelerateライブラリは、トレーニングループに非常に簡単に統合できるように、GPUとTPUを跨いで分散トレーニングをサポートするために作成されました。🤗 TransformersもTrainer APIを介して分散トレーニングをサポートしており、トレーニングループの実装を必要とせずにPyTorchでの完全なトレーニングを提供します。 大規模なトランスフォーマーモデルを事前トレーニングするための研究者の間でのもう一つの人気ツールはMegatron-LMです。これはNVIDIAのApplied Deep Learning Researchチームによって開発された強力なフレームワークです。🤗 AccelerateとTrainerとは異なり、Megatron-LMの使用は直感的ではなく、初心者には少し抵抗があるかもしれません。しかし、これはGPU上でのトレーニングに最適化されており、いくつかの高速化を提供することができます。このブログ記事では、Megatron-LMを使用してNVIDIAのGPU上で言語モデルをトレーニングし、それをtransformersと一緒に使用する方法を学びます。 このフレームワークでGPT2モデルをトレーニングするためのさまざまなステップを紹介します。これには以下が含まれます。 環境のセットアップ データの前処理 トレーニング モデルの🤗 Transformersへの変換 なぜMegatron-LMを選ぶのか？ トレーニングの詳細に入る前に、他のフレームワークよりもこのフレームワークが効率的である理由を理解しましょう。このセクションは、Megatron-DeepSpeedでのBLOOMトレーニングについての素晴らしいブログから着想を得ています。詳細については参照してください。このブログ記事はMegatron-LMへの優しい入門を提供することを目的としています。 データローダー Megatron-LMには、データがトークン化され、トレーニング前にシャッフルされる効率的なデータローダーが付属しています。また、データは番号付きのシーケンスに分割され、それらは計算が必要な場合にのみ計算されるようにインデックスで保存されます。インデックスを作成するために、エポック数はトレーニングパラメータに基づいて計算され、順序が作成され、その後シャッフルされます。これは通常の場合とは異なり、データセット全体を繰り返し処理してから2番目のエポックのために繰り返すというものです。これにより、学習曲線が滑らかになり、トレーニング中の時間が節約されます。 組み込みCUDAカーネル GPU上で計算を実行する場合、必要なデータはメモリから取得され、計算が実行され、結果がメモリに保存されます。簡単に言えば、組み込みカーネルのアイデアは、通常はPyTorchによって別々に実行される類似の操作を、単一のハードウェア操作に統合することです。そのため、複数の個別の計算で行われるメモリ移動の回数を減らします。以下の図は、カーネルフュージョンのアイデアを示しています。これは、詳細について説明しているこの論文からインスピレーションを受けています。 f、g、hが1つのカーネルで結合された場合、fとgの中間結果x’とy’はGPUレジスタに保存され、hによって即座に使用されます。しかし、フュージョンがない場合、x’とy’はメモリにコピーされ、hによって読み込まれる必要があります。したがって、カーネルフュージョンは計算に著しいスピードアップをもたらします。Megatron-LMはまた、PyTorchの実装よりも高速なApexのFused…

マルチリンガルASRのためのWhisperの調整を行います with 🤗 Transformers

このブログでは、ハギングフェイス🤗トランスフォーマーを使用して、Whisperを任意の多言語ASRデータセットに対して細かく調整する手順を段階的に説明します。このブログでは、Whisperモデル、Common Voiceデータセット、および細かな調整の背後にある理論について詳しく説明し、データの準備と細かい調整の手順を実行するためのコードセルと共に提供しています。説明は少ないですが、すべてのコードがあるより簡略化されたバージョンのノートブックは、関連するGoogle Colabを参照してください。 目次 はじめに Google ColabでのWhisperの細かい調整 環境の準備 データセットの読み込み 特徴抽出器、トークナイザー、およびデータの準備 トレーニングと評価 デモの作成 締めくくり はじめに Whisperは、OpenAIのAlec Radfordらによって2022年9月に発表された自動音声認識（ASR）のための事前学習モデルです。Whisperは、Wav2Vec 2.0などの先行研究とは異なり、ラベル付きの音声トランスクリプションデータで事前学習されています。具体的には、680,000時間のデータが使用されています。これは、Wav2Vec 2.0の訓練に使用されるラベルなしの音声データ（60,000時間）よりも桁違いに多いデータです。さらに、この事前学習データのうち117,000時間が多言語ASRデータです。これにより、96以上の言語に適用できるチェックポイントが生成され、その多くは低リソース言語とされています。 このような大量のラベル付きデータにより、Whisperは事前学習データから音声認識の教師ありタスクを直接学習し、音声トランスクリプションデータからテキストへのマッピングを学習します。そのため、Whisperはパフォーマンスの高いASRモデルを得るためにほとんど追加の細かい調整を必要としません。これに対して、Wav2Vec 2.0は非教師付きタスクのマスク予測で事前学習されており、音声から隠れた状態への中間的なマッピングを学習します。非教師付きの事前学習は音声の高品質な表現を生み出しますが、音声からテキストへのマッピングは学習されません。このマッピングは細かい調整中にのみ学習されるため、競争力のあるパフォーマンスを得るにはより多くの細かい調整が必要です。 680,000時間のラベル付き事前学習データにスケールされると、Whisperモデルは多くのデータセットとドメインに対して高い汎化能力を示します。事前学習されたチェックポイントは、LibriSpeech ASRのtest-cleanサブセットで約3％の単語エラーレート（WER）を達成し、TED-LIUMでは4.7％のWERで新たな最先端の結果を実現します（Whisper論文の表8を参照）。Whisperが事前学習中に獲得した多言語ASRの知識は、他の低リソース言語に活用することができます。細かい調整により、事前学習済みのチェックポイントを特定のデータセットと言語に適応させることで、これらの結果をさらに改善することができます。 Whisperは、Transformerベースのエンコーダーデコーダーモデルであり、シーケンスからシーケンスへのモデルとも呼ばれています。Whisperは、オーディオのスペクトログラム特徴のシーケンスをテキストトークンのシーケンスにマッピングします。まず、生のオーディオ入力は特徴抽出器によってログメルスペクトログラムに変換されます。次に、Transformerエンコーダーはスペクトログラムをエンコードしてエンコーダーの隠れ状態のシーケンスを形成します。最後に、デコーダーはエンコーダーの隠れ状態と以前に予測されたトークンの両方に依存して、テキストトークンを自己回帰的に予測します。図1はWhisperモデルを要約しています。 <img…

高速なトレーニングと推論 Habana Gaudi®2 vs Nvidia A100 80GB

この記事では、Habana® Gaudi®2を使用してモデルのトレーニングと推論を高速化し、🤗 Optimum Habanaを使用してより大きなモデルをトレーニングする方法について説明します。さらに、BERTの事前トレーニング、Stable Diffusion推論、およびT5-3Bファインチューニングなど、第一世代のGaudi、Gaudi2、およびNvidia A100 80GBのパフォーマンスの違いを評価するためのいくつかのベンチマークを紹介します。ネタバレ注意 – Gaudi2はトレーニングと推論の両方でNvidia A100 80GBよりも約2倍高速です！ Gaudi2は、Habana Labsが設計した第2世代のAIハードウェアアクセラレータです。単一のサーバには、各々96GBのメモリを持つ8つのアクセラレータデバイスが搭載されています（第一世代のGaudiでは32GB、A100 80GBでは80GB）。Habana SDKであるSynapseAIは、第一世代のGaudiとGaudi2の両方に共通しています。つまり、🤗 Optimus Habanaは、🤗 Transformersと🤗 DiffusersライブラリとSynapseAIの間の非常に使いやすいインターフェースを提供し、第一世代のGaudiと同じようにGaudi2でも動作します！ですので、既に第一世代のGaudi用の使用準備が整ったトレーニングや推論のワークフローがある場合は、何も変更することなくGaudi2で試してみることをお勧めします。 Gaudi2へのアクセス方法 IntelとHabanaがGaudi2を利用可能にするための簡単で費用効果の高い方法の1つは、Intel Developer Cloudで利用できるようになっています。そこでGaudi2を使用するためには、以下の手順に従う必要があります： Intel…

ビジョン言語モデルの高速化：Habana Gaudi2上のBridgeTower

Optimum Habana v1.6 on Habana Gaudi2 では、最新のビジョン言語モデルである BridgeTower のファインチューニングにおいて、A100 と比較してほぼ3倍の高速化を実現しています。ハードウェアアクセラレーションによるデータの読み込みと高速な DDP 実装の2つの新機能がパフォーマンス向上に寄与しています。 これらの技術は、データの読み込みに制約がある他のワークロードにも適用できます。これは、さまざまなタイプのビジョンモデルに頻繁に起こるケースです。この投稿では、BridgeTower のファインチューニングを Habana Gaudi2 と Nvidia A100 80GB で比較するために使用したプロセスとベンチマークを紹介します。また、トランスフォーマーベースのモデルでこれらの機能を簡単に活用する方法も示します。 BridgeTower 最近のビジョン言語（VL）モデルは、さまざまなVLタスクで非常に重要であり、優位性を示しています。最も一般的なアプローチは、それぞれのモダリティから表現を抽出するためにユニモーダルエンコーダを利用することです。その後、これらの表現は融合されるか、クロスモーダルエンコーダに供給されます。VL表現学習のパフォーマンス制約と制限を効果的に扱うために、BridgeTower は複数のブリッジ層を導入し、ユニモーダルエンコーダのトップ層とクロスモーダルエンコーダの各層との間に接続を構築します。これにより、クロスモーダルエンコーダ内の異なる意味レベルで視覚とテキストの表現の効果的なボトムアップのクロスモーダルの整合性と融合が可能になります。…

CVモデルの構築と展開：コンピュータビジョンエンジニアからの教訓

コンピュータビジョン（CV）モデルの設計、構築、展開の経験を3年以上積んできましたが、私は人々がこのような複雑なシステムの構築と展開において重要な側面に十分な注力をしていないことに気づきましたこのブログ投稿では、私自身の経験と、最先端のCVモデルの設計、構築、展開において得た貴重な知見を共有します...

ドメイン適応：事前に学習済みのNLPモデルの微調整

ドメイン適応のために事前学習済みNLPモデルの微調整方法を学びましょう特定の文脈でのパフォーマンスと精度を向上させますステップバイステップのガイドと実践的な例を提供します

QLoRAを使用して、Amazon SageMaker StudioノートブックでFalcon-40Bと他のLLMsをインタラクティブにチューニングしてください

大規模な言語モデル（LLM）の微調整により、オープンソースの基礎モデルを調整して、特定のドメインタスクでのパフォーマンスを向上させることができますこの記事では、Amazon SageMakerノートブックを使用して、最新のオープンソースモデルを微調整する利点について説明します私たちは、Hugging Faceのパラメータ効率の良い微調整（PEFT）ライブラリと、bitsandbytesを介した量子化技術を利用して、インタラクティブな微調整をサポートしています

PyTorchモデルのパフォーマンス分析と最適化—Part2

これは、GPU上で実行されるPyTorchモデルの分析と最適化に関する一連の投稿の第二部です最初の投稿では、プロセスとその重要な可能性を示しました...

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