LongSequence
Issue Date: 2025-10-11 [Paper Note] MemMamba: Rethinking Memory Patterns in State Space Model, Youjin Wang+, arXiv'25, 2025.09 GPT Summary- データの増加に伴い、長シーケンスモデリングが重要になる中、既存手法は効率とメモリのトレードオフに直面している。Mambaの選択的状態空間モデルは高効率だが、長期メモリが減衰する。本研究では、Mambaのメモリ減衰メカニズムを分析し、情報損失を定量化する指標を導入。新たに提案するMemMambaは、状態要約メカニズムと注意を統合し、長期的な忘却を軽減しつつ計算量を維持。MemMambaは、長シーケンスベンチマークで大幅な改善を達成し、推論効率を48%向上させることを示した。 Comment
元ポスト:
#EfficiencyImprovement #Pocket #NLP #LanguageModel #RecurrentModels
Issue Date: 2025-10-10 [Paper Note] Artificial Hippocampus Networks for Efficient Long-Context Modeling, Yunhao Fang+, arXiv'25, 2025.10 GPT Summary- 長大なシーケンスモデリングにおけるメモリのトレードオフを解決するため、人工海馬ネットワーク（AHN）を提案。AHNは短期メモリを維持しつつ、長期メモリを圧縮。実験により、AHNを用いたモデルが従来のベースラインを上回り、計算とメモリ要件を大幅に削減しつつ、パフォーマンスを向上させることを示した。 Comment
元ポスト:
所見:
#Controllable #Pocket #NLP #LanguageModel #LLMAgent #Evaluation #Contamination-free
Issue Date: 2025-10-04 [Paper Note] Towards Reliable Benchmarking: A Contamination Free, Controllable Evaluation Framework for Multi-step LLM Function Calling, Seiji Maekawa+, arXiv'25, 2025.09 GPT Summary- TaLMsの評価のために、汚染のないフレームワークFuncBenchGenを提案。ツール使用をDAG上のトラバーサルとして捉え、モデルは正しい関数呼び出しシーケンスを構成。7つのLLMを異なる難易度のタスクで評価した結果、GPT-5が特に優れた性能を示し、依存の深さが増すと性能が低下。古い引数値の伝播が問題であることが判明し、再表現戦略を導入したところ、成功率が62.5%から81.3%に向上した。 Comment
元ポスト:
元ポスト:
#EfficiencyImprovement #Pocket #Dataset #LanguageModel #Evaluation #ImageCaptioning #LLM-as-a-Judge #EMNLP #VisionLanguageModel #MultiDimensional Issue Date: 2025-10-01 [Paper Note] VELA: An LLM-Hybrid-as-a-Judge Approach for Evaluating Long Image Captions, Kazuki Matsuda+, EMNLP'25, 2025.09 GPT Summary- 本研究では、長い画像キャプションの自動評価に特化した新しい指標VELAを提案し、マルチモーダル大規模言語モデル（MLLMs）を活用した評価フレームワークを構築。さらに、評価指標を検証するためのLongCap-Arenaベンチマークを導入し、7,805枚の画像と32,246件の人間の判断を用いて、VELAが既存の指標を上回る性能を示した。 Comment
元ポスト:
#Pocket #NLP #Dataset #LanguageModel #Evaluation #Emotion Issue Date: 2025-09-21 [Paper Note] LongEmotion: Measuring Emotional Intelligence of Large Language Models in Long-Context Interaction, Weichu Liu+, arXiv'25, 2025.09 GPT Summary- 長文の感情知能（EI）タスク専用のベンチマーク「LongEmotion」を提案。感情分類や感情会話など多様なタスクをカバーし、平均入力長は8,777トークン。Retrieval-Augmented Generation（RAG）とCollaborative Emotional Modeling（CoEM）を組み込み、従来の手法と比較してEIパフォーマンスを向上。実験結果は、RAGとCoEMが長文タスクにおいて一貫して効果を示し、LLMsの実用性を高めることを示した。 Comment
pj page: https://longemotion.github.io
元ポスト:
#Multi #Pocket #NLP #LanguageModel #LLMAgent #Planning #read-later #DeepResearch #memory Issue Date: 2025-09-17 [Paper Note] WebWeaver: Structuring Web-Scale Evidence with Dynamic Outlines for Open-Ended Deep Research, Zijian Li+, arXiv'25 GPT Summary- 本論文では、AIエージェントがウェブ情報を統合してレポートを作成するオープンエンド深層研究（OEDR）に取り組み、WebWeaverという新しい二重エージェントフレームワークを提案。プランナーが証拠取得とアウトライン最適化を交互に行い、ライターが情報を階層的に検索してレポートを構成することで、長いコンテキストの問題を軽減。提案手法は主要なOEDRベンチマークで新たな最先端を確立し、高品質なレポート生成における人間中心のアプローチの重要性を示した。 Comment
元ポスト:
#Pocket #NLP #LanguageModel #Transformer #Attention #Architecture #ICLR Issue Date: 2025-09-16 [Paper Note] Forgetting Transformer: Softmax Attention with a Forget Gate, Zhixuan Lin+, ICLR'25 GPT Summary- 忘却ゲートを取り入れたトランスフォーマー「FoX」を提案。FoXは長いコンテキストの言語モデリングや下流タスクでトランスフォーマーを上回る性能を示し、位置埋め込みを必要としない。再帰的シーケンスモデルに対しても優れた能力を保持し、性能向上のための「Pro」ブロック設計を導入。コードはGitHubで公開。 Comment
openreview: https://openreview.net/forum?id=q2Lnyegkr8
code: https://github.com/zhixuan-lin/forgetting-transformer
非常におもしろそう
#EfficiencyImprovement #Pocket #NLP #LanguageModel #Transformer #Pruning #Attention #Architecture Issue Date: 2025-09-16 [Paper Note] Adaptive Computation Pruning for the Forgetting Transformer, Zhixuan Lin+, COLM'25 GPT Summary- Forgeting Transformer（FoX）は、忘却ゲートを用いたソフトマックスアテンションを特徴とし、従来のTransformerと比較して優れた性能を示す。FoXの特性を活かし、適応計算プルーニング（ACP）を提案し、計算を動的にプルーニングすることで、FLOPsとメモリアクセスを約70%削減。これにより、アテンションの実行時間を50%から70%短縮し、トレーニングスループットを10%から40%向上させた。性能の劣化はなく、長い文脈長ではさらなる計算コストの節約が可能である。 Comment
code: https://github.com/zhixuan-lin/forgetting-transformer
元ポスト:
openreview: https://openreview.net/forum?id=xNj14CY5S1#discussion
先行研究:
- [Paper Note] Forgetting Transformer: Softmax Attention with a Forget Gate, Zhixuan Lin+, ICLR'25
#Analysis #Pocket #NLP #LanguageModel #LLMAgent #Reasoning #Scaling Laws #read-later #Selected Papers/Blogs #ContextEngineering Issue Date: 2025-09-14 [Paper Note] The Illusion of Diminishing Returns: Measuring Long Horizon Execution in LLMs, Akshit Sinha+, arXiv'25 GPT Summary- LLMsのスケーリングが収益に影響を与えるかを探求。単一ステップの精度向上がタスクの長さに指数的改善をもたらすことを観察。LLMsが長期タスクで失敗するのは推論能力の欠如ではなく実行ミスによると主張。知識と計画を明示的に提供することで実行能力を向上させる提案。モデルサイズをスケーリングしても自己条件付け効果は減少せず、長いタスクでのミスが増加。思考モデルは自己条件付けを行わずに長いタスクを実行可能。最終的に、実行能力に焦点を当てることで、LLMsの複雑な推論問題解決能力と単純タスクの長期化による失敗理由を調和させる。 Comment
元ポスト:
single stepでのタスク性能はサチって見えても、成功可能なタスクの長さは（single stepの実行エラーに引きづられるため）モデルのsingle stepのタスク性能に対して指数関数的に効いている（左上）。タスクが長くなればなるほどモデルは自身のエラーに引きずられ（self conditioning;右上)、これはパラメータサイズが大きいほど度合いが大きくなる（右下; 32Bの場合contextにエラーがあって場合のloeg horizonのAcc.が14Bよりも下がっている）。一方で、実行可能なstep数の観点で見ると、モデルサイズが大きい場合の方が多くのstepを要するタスクを実行できる（左下）。また、ThinkingモデルはSelf Conditioningの影響を受けにくく、single stepで実行可能なタスクの長さがより長くなる（中央下）。
といった話に見えるが、論文をしっかり読んだ方が良さそう。
（元ポストも著者ポストだが）著者ポスト:
このスレッドは読んだ方が良い（というか論文を読んだ方が良い）。
特に、**CoTが無い場合は**single-turnでほとんどのモデルは5 stepのタスクをlatent spaceで思考し、実行することができないというのは興味深い（が、細かい設定は確認した方が良い）。なので、マルチステップのタスクは基本的にはplanningをさせてから出力をさせた方が良いという話や、
では複雑なstepが必要なタスクはsingle turnではなくmulti turnに分けた方が良いのか？と言うと、モデルによって傾向が違うらしい、といった話が書かれている。たとえば、Qwenはsingle turnを好むが、Gemmaはmulti turnを好むらしい。
日本語ポイント解説:
解説:
#GraphBased #Pocket #NLP #LanguageModel #Supervised-FineTuning (SFT) #ReinforcementLearning #LLMAgent #SyntheticData #read-later Issue Date: 2025-09-10 [Paper Note] WebExplorer: Explore and Evolve for Training Long-Horizon Web Agents, Junteng Liu+, arXiv'25 GPT Summary- 本研究では、情報探索のためのデータ不足に対処するため、WebExplorerというモデルベースの探索手法を提案。これにより、複雑なクエリ-回答ペアを生成し、高度なウェブエージェントWebExplorer-8Bを開発。128Kのコンテキスト長を持ち、最先端の情報探索ベンチマークで高いパフォーマンスを達成。特に、WebExplorer-8Bは他の大規模モデルを上回る精度を示し、長期的な問題解決に向けた実用的なアプローチを提供することが確認された。 Comment
元ポスト:
評価で利用されているデータ:
- [Paper Note] BrowseComp: A Simple Yet Challenging Benchmark for Browsing Agents, Jason Wei+, arXiv'25
- [Paper Note] Humanity's Last Exam, Long Phan+, arXiv'25
学習データの合成方法が肝
#ComputerVision #Pocket #NLP #LanguageModel #ReinforcementLearning #Reasoning #OpenWeight #GRPO #VisionLanguageModel Issue Date: 2025-09-10 [Paper Note] Mini-o3: Scaling Up Reasoning Patterns and Interaction Turns for Visual Search, Xin Lai+, arXiv'25 GPT Summary- Mini-o3システムは、数十ステップの深いマルチターン推論を実現し、視覚検索タスクで最先端の性能を達成。Visual Probe Datasetを構築し、多様な推論パターンを示すデータ収集パイプラインを開発。オーバーターンマスキング戦略により、ターン数が増えるほど精度が向上することを実証。 Comment
HF: https://huggingface.co/Mini-o3
pj page: https://mini-o3.github.io
元ポスト:
既存のオープンなVLMはマルチターンのターン数を増やせないという課題があったがそれを克服するレシピに関する研究な模様。元ポストによると6ターンまでのマルチターンで学習しても、inference時には32ターンまでスケールするとか。
#EfficiencyImprovement #Pocket #NLP #LanguageModel #Architecture #MoE(Mixture-of-Experts) #read-later #Selected Papers/Blogs Issue Date: 2025-09-08 [Paper Note] SpikingBrain Technical Report: Spiking Brain-inspired Large Models, Yuqi Pan+, arXiv'25 GPT Summary- SpikingBrainは、長いコンテキストの効率的なトレーニングと推論のために設計された脳にインスパイアされたモデルで、MetaX GPUクラスターを活用。線形およびハイブリッド線形アーキテクチャを採用し、非NVIDIAプラットフォーム上での大規模LLM開発を実現。SpikingBrain-7BとSpikingBrain-76Bを開発し、約150BトークンでオープンソースのTransformerと同等の性能を達成。トレーニング効率を大幅に改善し、低消費電力での運用を可能にすることを示した。 Comment
元ポスト:
TTFTが4Mコンテキストの時にQwen2.5と比べて100倍高速化…？
中国のMetaX社のGPUが利用されている。
https://www.metax-tech.com/en/goods/prod.html?cid=3
#EfficiencyImprovement #Pocket #NLP #LanguageModel #RAG(RetrievalAugmentedGeneration) #Decoding #read-later #Selected Papers/Blogs #SpeculativeDecoding Issue Date: 2025-09-07 [Paper Note] REFRAG: Rethinking RAG based Decoding, Xiaoqiang Lin+, arXiv'25 GPT Summary- REFRAGは、RAGアプリケーションにおける遅延を改善するための効率的なデコーディングフレームワークであり、スパース構造を利用して初回トークンまでの時間を30.85倍加速します。これにより、LLMsのコンテキストサイズを16まで拡張可能にし、さまざまな長コンテキストタスクで精度を損なうことなくスピードアップを実現しました。 Comment
元ポスト:
興味深い。Speculative Decodingの新手法ともみなせそう。
同時期に出た下記研究と比較してどのようなpros/consがあるだろうか？
- [Paper Note] Set Block Decoding is a Language Model Inference Accelerator, Itai Gat+, arXiv'25
解説:
#Pocket #NLP #LanguageModel #In-ContextLearning #Reasoning #EMNLP #read-later #Contamination-free #Selected Papers/Blogs #Game Issue Date: 2025-08-30 [Paper Note] TurnaboutLLM: A Deductive Reasoning Benchmark from Detective Games, Yuan Yuan+, EMNLP'25 GPT Summary- TurnaboutLLMという新しいフレームワークとデータセットを用いて、探偵ゲームのインタラクティブなプレイを通じてLLMsの演繹的推論能力を評価。証言と証拠の矛盾を特定する課題を設定し、12の最先端LLMを評価した結果、文脈のサイズや推論ステップ数がパフォーマンスに影響を与えることが示された。TurnaboutLLMは、複雑な物語環境におけるLLMsの推論能力に挑戦を提供する。 Comment
元ポスト:
非常に面白そう。逆転裁判のデータを利用した超long contextな演繹的タスクにおいて、モデルが最終的な回答を間違える際はより多くの正解には貢献しないReasoning Stepを繰り返したり、QwQ-32BとGPT4.1は同等の性能だが、non thinkingモデルであるGPT4.1がより少量のReasoning Step (本研究では回答に至るまでに出力したトークン数と定義)で回答に到達し（＝Test Time Scalingの恩恵がない）、フルコンテキストを与えて性能が向上したのはモデルサイズが大きい場合のみ（＝Test Timeのreasoningよりも、in-contextでのreasoningが重要）だった、といった知見がある模様。じっくり読みたい。
#ComputerVision #Pocket #VideoGeneration/Understandings Issue Date: 2025-08-29 [Paper Note] Mixture of Contexts for Long Video Generation, Shengqu Cai+, arXiv'25 GPT Summary- 長動画生成における長いコンテキストメモリの問題を解決するため、スパース注意ルーティングモジュール「Mixture of Contexts（MoC）」を提案。MoCは、動的に情報量の多いチャンクと必須のアンカーを選択し、因果ルーティングを用いて注意を向ける。これにより、重要な履歴に計算リソースを割り当て、数分間のコンテンツにわたってアイデンティティやアクションを保持する。効率性が向上し、実用的なトレーニングと合成が可能になる。 Comment
pj page: https://primecai.github.io/moc/
元ポスト:
#Single #EfficiencyImprovement #Pocket #NLP #Supervised-FineTuning (SFT) #ReinforcementLearning #LLMAgent #read-later Issue Date: 2025-08-21 [Paper Note] Chain-of-Agents: End-to-End Agent Foundation Models via Multi-Agent Distillation and Agentic RL, Weizhen Li+, arXiv'25 GPT Summary- Chain-of-Agents（CoA）という新しいLLM推論パラダイムを提案し、マルチエージェントシステムの協力を単一モデル内でエンドツーエンドに実現。マルチエージェント蒸留フレームワークを用いて、エージェント的な教師ありファインチューニングを行い、強化学習で能力を向上。得られたエージェント基盤モデル（AFMs）は、ウェブエージェントやコードエージェントの設定で新たな最先端性能を示す。研究成果はオープンソース化され、今後の研究の基盤を提供。 Comment
元ポスト:
マルチエージェントのように振る舞うシングルエージェントを、マルチエージェントから得られたtrajectoryを通じて蒸留することめ実現する手法を提案。SFTでcold startに対して訓練した後、verifiable reward (タスクを正常に完了できたか否か)でRLする模様。
データセットも公開されている模様
所見:
解説:
#Pocket #NLP #LanguageModel #Evaluation #Reasoning #Scaling Laws Issue Date: 2025-07-22 [Paper Note] Inverse Scaling in Test-Time Compute, Aryo Pradipta Gema+, arXiv'25 GPT Summary- LRMsの推論の長さが性能に与える影響を評価するタスクを構築し、計算量と精度の逆スケーリング関係を示す。4つのカテゴリのタスクを通じて、5つの失敗モードを特定。これにより、長時間の推論が問題のあるパターンを強化する可能性があることが明らかになった。結果は、LRMsの失敗モードを特定し対処するために、推論の長さに応じた評価の重要性を示している。 Comment
元ポスト:
ReasoningモデルにおいてReasoningが長くなればなるほど
- context中にirrerevantな情報が含まれるシンプルな個数を数えるタスクでは、irrerevantな情報に惑わされるようになり、
- 特徴表に基づく回帰タスクの場合、擬似相関を持つ特徴量をの影響を増大してしまい、
- 複雑で組み合わせが多い演繹タスク（シマウマパズル）に失敗する
といったように、Reasoning Traceが長くなればなるほど性能を悪化させるタスクが存在しこのような問題のある推論パターンを見つけるためにも、様々なReasoning Traceの長さで評価した方が良いのでは、といった話な模様？
#ComputerVision #Pretraining #Pocket #NLP #Supervised-FineTuning (SFT) #ReinforcementLearning #MultiModal #RLHF #Reasoning #mid-training #RewardHacking #PostTraining #CurriculumLearning #RLVR #Selected Papers/Blogs #VisionLanguageModel Issue Date: 2025-07-03 [Paper Note] GLM-4.1V-Thinking: Towards Versatile Multimodal Reasoning with Scalable Reinforcement Learning, GLM-V Team+, arXiv'25 GPT Summary- 視覚言語モデルGLM-4.1V-Thinkingを発表し、推論中心のトレーニングフレームワークを開発。強力な視覚基盤モデルを構築し、カリキュラムサンプリングを用いた強化学習で多様なタスクの能力を向上。28のベンチマークで最先端のパフォーマンスを達成し、特に難しいタスクで競争力のある結果を示す。モデルはオープンソースとして公開。 Comment
元ポスト:
Qwen2.5-VLよりも性能が良いVLM
アーキテクチャはこちら。が、pretraining(データのフィルタリング, マルチモーダル→long context継続事前学習)->SFT(cold startへの対処, reasoning能力の獲得)->RL(RLVRとRLHFの併用によるパフォーマンス向上とAlignment, RewardHackingへの対処,curriculum sampling)など、全体の学習パイプラインの細かいテクニックの積み重ねで高い性能が獲得されていると考えられる。
#ComputerVision #EfficiencyImprovement #Pocket #Transformer #SSM (StateSpaceModel) #VideoGeneration/Understandings #ICCV Issue Date: 2025-06-26 [Paper Note] Vamba: Understanding Hour-Long Videos with Hybrid Mamba-Transformers, Weiming Ren+, arXiv'25 GPT Summary- VAMBAモデルは、Mamba-2ブロックを用いてビデオトークンを線形にエンコードし、トークン削減なしで1024フレームを処理可能。これにより、GPUメモリ使用量を50%削減し、トレーニング速度を倍増。1時間のビデオ理解ベンチマークLVBenchで4.3%の精度向上を達成し、様々なビデオ理解タスクで優れた性能を示す。 Comment
元ポスト:
#Pocket #NLP #Dataset #LLMAgent #Evaluation #Coding #NeurIPS Issue Date: 2025-06-17 [Paper Note] ALE-Bench: A Benchmark for Long-Horizon Objective-Driven Algorithm Engineering, Yuki Imajuku+, NeurIPS'25 GPT Summary- AIシステムの最適化問題に対するパフォーマンスを評価する新しいベンチマークALE-Benchを提案。ALE-Benchは実際のタスクに基づき、長期的な解決策の洗練を促進する。大規模言語モデル（LLM）の評価では特定の問題で高いパフォーマンスを示すが、一貫性や長期的な問題解決能力において人間とのギャップが残ることが明らかになり、今後のAI進展に向けた必要性を示唆している。 Comment
元ポスト:
関連ポスト:
NeurIPSにaccept:
#Pocket #NLP #LanguageModel #OpenWeight Issue Date: 2025-05-27 QwenLong-CPRS: Towards $\infty$-LLMs with Dynamic Context Optimization, Weizhou Shen+, arXiv'25 GPT Summary- QwenLong-CPRSは、長文コンテキスト最適化のための新しいフレームワークで、LLMsの性能低下を軽減します。自然言語指示に基づく多段階のコンテキスト圧縮を実現し、効率と性能を向上させる4つの革新を導入。5つのベンチマークで、他の手法に対して優位性を示し、主要なLLMとの統合で大幅なコンテキスト圧縮と性能向上を達成。QwenLong-CPRSは新たなSOTA性能を確立しました。 Comment
元ポスト:
#Pocket #NLP #LanguageModel #OpenWeight #read-later Issue Date: 2025-05-27 QwenLong-L1: Towards Long-Context Large Reasoning Models with Reinforcement Learning, Fanqi Wan+, arXiv'25 GPT Summary- 長いコンテキストの推論におけるLRMsの課題を解決するため、QwenLong-L1フレームワークを提案。ウォームアップ監視付きファインチューニングとカリキュラム指導型段階的RLを用いてポリシーの安定化を図り、難易度認識型の回顧的サンプリングで探索を促進。実験では、QwenLong-L1-32Bが他のLRMsを上回り、優れた性能を示した。 Comment
元ポスト:
#Survey #Pocket #LanguageModel #Supervised-FineTuning (SFT) #ReinforcementLearning #Chain-of-Thought #InstructionTuning #PPO (ProximalPolicyOptimization) #Reasoning #RewardHacking #GRPO #Contamination-free #VerifiableRewards #CurriculumLearning Issue Date: 2025-05-06 100 Days After DeepSeek-R1: A Survey on Replication Studies and More Directions for Reasoning Language Models, Chong Zhang+, arXiv'25 GPT Summary- 最近の推論言語モデル（RLM）の進展を受けて、DeepSeek-R1が注目を集めているが、その実装詳細は完全にはオープンソース化されていない。これにより、多くの再現研究が行われ、DeepSeek-R1のパフォーマンスを再現しようとする試みが続いている。特に、監視付きファインチューニング（SFT）と強化学習（RLVR）の戦略が探求され、貴重な洞察が得られている。本報告では、再現研究の概要を提供し、データ構築やトレーニング手順の詳細を紹介し、今後の研究の促進を目指す。また、RLMを強化するための追加技術や開発上の課題についても考察する。 Comment
元ポスト:
サーベイのtakeawayが箇条書きされている。
#MachineLearning #Pocket #LanguageModel #ReinforcementLearning #Reasoning Issue Date: 2025-04-08 VAPO: Efficient and Reliable Reinforcement Learning for Advanced Reasoning Tasks, YuYue+, arXiv'25 GPT Summary- VAPO（Value-based Augmented Proximal Policy Optimization framework）を提案し、AIME 2024データセットで最先端のスコア60.4を達成。VAPOは他の手法を10ポイント以上上回り、5,000ステップで安定したパフォーマンスを示す。価値ベースの強化学習における3つの課題を特定し、VAPOがそれらを軽減する統合ソリューションを提供することで、長い思考過程の推論タスクの性能向上を実現。 Comment
同じくByteDanceの
- DAPO: An Open-Source LLM Reinforcement Learning System at Scale, Qiying Yu+, arXiv'25
を上回る性能
元ポスト:
#EfficiencyImprovement #Pocket #NLP #Transformer #Architecture Issue Date: 2025-04-06 Scalable-Softmax Is Superior for Attention, Ken M. Nakanishi, arXiv'25 GPT Summary- SSMaxを提案し、Softmaxの代替としてTransformerモデルに統合。これにより、長いコンテキストでの重要情報の取得が向上し、事前学習中の損失減少が速くなる。SSMaxは注意スコアを改善し、長さの一般化を促進する。 Comment
- Llama 4 Series, Meta, 2025.04
で採用されている手法で、ブログポスト中で引用されている。Long Contextになった場合にsoftmaxの分布が均一になる（＝重要な情報にattendする能力が削がれる）ことを防ぐための手法を提案している。
解説ポスト:
#Pocket #NLP #Dataset #LanguageModel #ContextEngineering Issue Date: 2025-03-20 Lost-in-the-Middle in Long-Text Generation: Synthetic Dataset, Evaluation Framework, and Mitigation, Junhao Zhang+, arXiv'25 GPT Summary- 長い入力と出力の生成に特化したLongInOutBenchを導入し、既存手法の「中間での喪失」問題に対処。Retrieval-Augmented Long-Text Writer（RAL-Writer）を開発し、重要なコンテンツを再表現することで性能を向上。提案手法の有効性をベースラインと比較して示す。 Comment
Lost in the Middleに関する研究。
関連研究:
- Lost in the Middle: How Language Models Use Long Contexts, Nelson F. Liu+, N/A, TACL'24
#MachineLearning #Pocket #LanguageModel #ReinforcementLearning #Reasoning #GRPO #read-later #Selected Papers/Blogs #One-Line Notes #Reference Collection Issue Date: 2025-03-20 DAPO: An Open-Source LLM Reinforcement Learning System at Scale, Qiying Yu+, arXiv'25 GPT Summary- 推論スケーリングによりLLMの推論能力が向上し、強化学習が複雑な推論を引き出す技術となる。しかし、最先端の技術詳細が隠されているため再現が難しい。そこで、$\textbf{DAPO}$アルゴリズムを提案し、Qwen2.5-32Bモデルを用いてAIME 2024で50ポイントを達成。成功のための4つの重要技術を公開し、トレーニングコードと処理済みデータセットをオープンソース化することで再現性を向上させ、今後の研究を支援する。 Comment
既存のreasoning modelのテクニカルレポートにおいて、スケーラブルなRLの学習で鍵となるレシピは隠されていると主張し、実際彼らのbaselineとしてGRPOを走らせたところ、DeepSeekから報告されているAIME2024での性能（47ポイント）よりもで 大幅に低い性能（30ポイント）しか到達できず、分析の結果3つの課題（entropy collapse, reward noise, training instability）を明らかにした（実際R1の結果を再現できない報告が多数報告されており、重要な訓練の詳細が隠されているとしている）。
その上で50%のtrainikg stepでDeepSeek-R1-Zero-Qwen-32Bと同等のAIME 2024での性能を達成できるDAPOを提案。そしてgapを埋めるためにオープンソース化するとのこと。
ちとこれはあとでしっかり読みたい。重要論文。
プロジェクトページ:
https://dapo-sia.github.io/
こちらにアルゴリズムの重要な部分の概要が説明されている。
解説ポスト:
コンパクトだが分かりやすくまとまっている。
下記ポストによると、Reward Scoreに多様性を持たせたい場合は3.2節参照とのこと。
すなわち、Dynamic Samplingの話で、Accが全ての生成で1.0あるいは0.0となるようなpromptを除外するといった方法の話だと思われる。
これは、あるpromptに対する全ての生成で正解/不正解になった場合、そのpromptに対するAdvantageが0となるため、ポリシーをupdateするためのgradientも0となる。そうすると、このサンプルはポリシーの更新に全く寄与しなくなるため、同バッチ内のノイズに対する頑健性が失われることになる。サンプル効率も低下する。特にAccが1.0になるようなpromptは学習が進むにつれて増加するため、バッチ内で学習に有効なpromptは減ることを意味し、gradientの分散の増加につながる、といったことらしい。
関連ポスト:
色々な研究で広く使われるのを見るようになった。
#Analysis #NLP #LanguageModel #Supervised-FineTuning (SFT) #ReinforcementLearning #Chain-of-Thought #Reasoning #RewardHacking #PostTraining #Selected Papers/Blogs Issue Date: 2025-02-07 Demystifying Long Chain-of-Thought Reasoning in LLMs, Edward Yeo+, arXiv'25 GPT Summary- 本研究では、大規模言語モデル（LLMs）における長い思考の連鎖（CoTs）推論のメカニズムを調査し、重要な要因を特定。主な発見は、(1) 教師ありファインチューニング（SFT）は必須ではないが効率を向上させる、(2) 推論能力は計算の増加に伴い現れるが、報酬の形状がCoTの長さに影響、(3) 検証可能な報酬信号のスケーリングが重要で、特に分布外タスクに効果的、(4) エラー修正能力は基本モデルに存在するが、RLを通じて効果的に奨励するには多くの計算が必要。これらの洞察は、LLMsの長いCoT推論を強化するためのトレーニング戦略の最適化に役立つ。 Comment
元ポスト:
元ポストのスレッド中に論文の11個の知見が述べられている。どれも非常に興味深い。DeepSeek-R1のテクニカルペーパーと同様、
- Long CoTとShort CoTを比較すると前者の方が到達可能な性能のupper bonudが高いことや、
- SFTを実施してからRLをすると性能が向上することや、
- RLの際にCoTのLengthに関する報酬を入れることでCoTの長さを抑えつつ性能向上できること、
- 数学だけでなくQAペアなどのノイジーだが検証可能なデータをVerifiableな報酬として加えると一般的なreasoningタスクで数学よりもさらに性能が向上すること、
- より長いcontext window sizeを活用可能なモデルの訓練にはより多くの学習データが必要なこと、
- long CoTはRLによって学習データに類似したデータが含まれているためベースモデルの段階でその能力が獲得されていることが示唆されること、
- aha momentはすでにベースモデル時点で獲得されておりVerifiableな報酬によるRLによって強化されたわけではなさそう、
など、興味深い知見が盛りだくさん。非常に興味深い研究。あとで読む。
#Metrics #Pocket #NLP #Search #LanguageModel #Evaluation #Factuality Issue Date: 2025-08-08 [Paper Note] VERISCORE: Evaluating the factuality of verifiable claims in long-form text generation, Yixiao Song+, arXiv'24 GPT Summary- VERISCOREという新しい指標を提案し、検証可能な主張と検証不可能な主張の両方を含む長文生成タスクに対応。人間評価ではVERISCOREが他の方法よりも理にかなっていることが確認され、16のモデルを評価した結果、GPT-4oが最も優れた性能を示したが、オープンウェイトモデルも差を縮めていることが分かった。また、異なるタスク間でVERISCOREの相関がないことから、事実性評価の拡張が必要であることを示唆している。 Comment
LLMの応答からverifiableなclaimのみを抽出し、それを外部の検索エンジン（google検索）のクエリとして入力。検索結果からclaimがsupportされるか否かをLLMによって判断しスコアリングする。
#Pocket #NLP #Dataset #LanguageModel #Evaluation #MultiLingual #ACL Issue Date: 2025-08-07 [Paper Note] LongBench: A Bilingual, Multitask Benchmark for Long Context Understanding, Yushi Bai+, ACL'24 GPT Summary- 本論文では、長いコンテキスト理解のための初のバイリンガル・マルチタスクベンチマーク「LongBench」を提案。英語と中国語で21のデータセットを含み、平均長はそれぞれ6,711語と13,386文字。タスクはQA、要約、少数ショット学習など多岐にわたる。評価結果から、商業モデルは他のオープンソースモデルを上回るが、長いコンテキストでは依然として課題があることが示された。 Comment
PLaMo Primeの長文テキスト評価に利用されたベンチマーク（中国語と英語のバイリンガルデータであり日本語は存在しない）
PLaMo Primeリリースにおける機能改善:
https://tech.preferred.jp/ja/blog/plamo-prime-release-feature-update/
タスクと言語ごとのLengthの分布。英語の方がデータが豊富で、長いものだと30000--40000ものlengthのサンプルもある模様。
#Pocket #NLP #LanguageModel #ICLR #Selected Papers/Blogs Issue Date: 2025-08-02 [Paper Note] YaRN: Efficient Context Window Extension of Large Language Models, Bowen Peng+, ICLR'24 GPT Summary- YaRN（Yet another RoPE extensioN method）は、トランスフォーマーベースの言語モデルにおける位置情報のエンコードを効率的に行い、コンテキストウィンドウを従来の方法よりも10倍少ないトークンと2.5倍少ない訓練ステップで拡張する手法を提案。LLaMAモデルが長いコンテキストを効果的に利用できることを示し、128kのコンテキスト長まで再現可能なファインチューニングを実現。 Comment
openreview: https://openreview.net/forum?id=wHBfxhZu1u
現在主流なコンテキストウィンドウ拡張手法。様々なモデルで利用されている。
#Pocket #Attention #ICLR #AttentionSinks #Selected Papers/Blogs #KeyPoint Notes #Reference Collection Issue Date: 2025-04-05 Efficient Streaming Language Models with Attention Sinks, Guangxuan Xiao+, ICLR'24 GPT Summary- 大規模言語モデル（LLMs）をマルチラウンド対話に展開する際の課題として、メモリ消費と長いテキストへの一般化の難しさがある。ウィンドウアテンションはキャッシュサイズを超えると失敗するが、初期トークンのKVを保持することでパフォーマンスが回復する「アテンションシンク」を発見。これを基に、StreamingLLMというフレームワークを提案し、有限のアテンションウィンドウでトレーニングされたLLMが無限のシーケンス長に一般化可能になることを示した。StreamingLLMは、最大400万トークンで安定した言語モデリングを実現し、ストリーミング設定で従来の手法を最大22.2倍の速度で上回る。 Comment
Attention Sinksという用語を提言した研究
下記のpassageがAttention Sinksの定義（＝最初の数トークン）とその気持ち（i.e., softmaxによるattention scoreは足し合わせて1にならなければならない。これが都合の悪い例として、現在のtokenのqueryに基づいてattention scoreを計算する際に過去のトークンの大半がirrelevantな状況を考える。この場合、irrelevantなトークンにattendしたくはない。そのため、auto-regressiveなモデルでほぼ全てのcontextで必ず出現する最初の数トークンを、irrelevantなトークンにattendしないためのattention scoreの捨て場として機能するのうに学習が進む）の理解に非常に重要
> To understand the failure of window attention, we find an interesting phenomenon of autoregressive LLMs: a surprisingly large amount of attention score is allocated to the initial tokens, irrespective of their relevance to the language modeling task, as visualized in Figure 2. We term these tokens
“attention sinks". Despite their lack of semantic significance, they collect significant attention scores. We attribute the reason to the Softmax operation, which requires attention scores to sum up to one for all contextual tokens. Thus, even when the current query does not have a strong match in many previous tokens, the model still needs to allocate these unneeded attention values somewhere so it sums up to one. The reason behind initial tokens as sink tokens is intuitive: initial tokens are visible to almost all subsequent tokens because of the autoregressive language modeling nature, making them more readily trained to serve as attention sinks.
- Why do LLMs attend to the first token?, Federico Barbero+, COLM'25
の先行研究。こちらでAttentionSinkがどのように作用しているのか？が分析されている。
Figure1が非常にわかりやすい。Initial Token（実際は3--4トークン）のKV Cacheを保持することでlong contextの性能が改善する（Vanilla)。あるいは、Softmaxの分母に1を追加した関数を用意し（数式2)、全トークンのattention scoreの合計が1にならなくても許されるような変形をすることで、余剰なattention scoreが生じないようにすることでattention sinkを防ぐ（Zero Sink)。これは、ゼロベクトルのトークンを追加し、そこにattention scoreを逃がせるようにすることに相当する。もう一つの方法は、globalに利用可能なlearnableなSink Tokenを追加すること。これにより、不要なattention scoreの捨て場として機能させる。Table3を見ると、最初の4 tokenをKV Cacheに保持した場合はperplexityは大きく変わらないが、Sink Tokenを導入した方がKV Cacheで保持するInitial Tokenの量が少なくてもZero Sinkと比べると性能が良くなるため、今後モデルを学習する際はSink Tokenを導入することを薦めている。既に学習済みのモデルについては、Zero Sinkによってlong contextのモデリングに対処可能と思われる。
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著者による解説:
openreview: https://openreview.net/forum?id=NG7sS51zVF
#RecommenderSystems #NLP #UserModeling #LanguageModel #CTRPrediction #RAG(RetrievalAugmentedGeneration) #WWW Issue Date: 2025-03-27 ReLLa: Retrieval-enhanced Large Language Models for Lifelong Sequential Behavior Comprehension in Recommendation, Jianghao Lin+, WWW'24 GPT Summary- 本論文では、ゼロショットおよび少ショットの推薦タスクにおいて、大規模言語モデル（LLMs）を強化する新しいフレームワーク「ReLLa」を提案。LLMsが長いユーザー行動シーケンスから情報を抽出できない問題に対処し、セマンティックユーザー行動検索（SUBR）を用いてデータ品質を向上させる。少ショット設定では、検索強化指示チューニング（ReiT）を設計し、混合トレーニングデータセットを使用。実験により、少ショットReLLaが従来のCTRモデルを上回る性能を示した。 Comment
LLMでCTR予測する際の性能を向上した研究。
そもそもLLMでCTR予測をする際は、ユーザのデモグラ情報とアクティビティログなどのユーザプロファイルと、ターゲットアイテムの情報でpromptingし、yes/noを出力させる。yes/noトークンのスコアに対して2次元のソフトマックスを適用して[0, 1]のスコアを得ることで、CTR予測をする。
この研究ではコンテキストにユーザのログを入れても性能がスケールしない問題に対処するために
直近のアクティビティログではなく、ターゲットアイテムと意味的に類似したアイテムに関するログをコンテキストに入れ（SUBR）、zero shotのinferenceに活用する。
few-shot recommendation（少量のクリックスルーログを用いてLLMをSFTすることでCTR予測する手法）においては、上述の意味的に類似したアイテムをdata augmentationに利用し（i.e, promptに埋め込むアクティビティログの量を増やして）学習する。
zeroshotにおいて、SUBRで性能改善。fewshot recommendationにといて、10%未満のデータで既存の全データを用いる手法を上回る。また、下のグラフを見るとpromptに利用するアクティビティログの量が増えるほど性能が向上するようになった。
ただし、latencyは100倍以上なのでユースケースが限定される。
#Embeddings #Pocket #Supervised-FineTuning (SFT) #RAG(RetrievalAugmentedGeneration) #ACL #PostTraining Issue Date: 2025-01-06 Grounding Language Model with Chunking-Free In-Context Retrieval, Hongjin Qian+, arXiv'24 GPT Summary- CFICは、Retrieval-Augmented Generation（RAG）システム向けの新しいリトリーバルアプローチで、従来のチャンク化を回避し、文書のエンコードされた隠れ状態を利用して正確な証拠テキストを特定します。制約付き文のプレフィックスデコーディングとスキップデコーディングを組み込むことで、リトリーバルの効率と生成された証拠の忠実性を向上させます。CFICはオープンQAデータセットで評価され、従来の方法に対して大幅な改善を示し、RAGシステムの効率的で効果的なリトリーバルソリューションを提供します。 Comment
Chunking無しでRAGを動作させられるのは非常に魅力的。
一貫してかなり性能が向上しているように見える
提案手法の概要。InputとOutput全体の実例がほとんど掲載されていないので憶測を含みます。
気持ちとしては、ソーステキストが与えられたときに、Questionの回答をsupportするようなソース中のpassageの情報を活用して回答するために、重要なsentenceのprefixを回答生成前に生成させる（重要なsentenceの識別子の役割を果たす）ことで、（識別子によって重要な情報によって条件づけられて回答生成ができるやうになるのて）それら情報をより考慮しながらモデルが回答を生成できるようになる、といった話だと思われる。
Table2のようなテンプレートを用いて、ソーステキストと質問文でモデルを条件付けて、回答をsupportするsentenceのprefixを生成する。生成するprefixは各sentenceのユニークなprefixのtoken log probabilityの平均値によって決まる（トークンの対数尤度が高かったらモデルが暗黙的にその情報はQuestionにとって重要だと判断しているとみなせる）。SkipDecodingの説を読んだが、ぱっと見よく分からない。おそらく[eos]を出力させてprefix間のデリミタとして機能させたいのだと思うが、[eos]の最適なpositionはどこなのか？みたいな数式が出てきており、これがデコーディングの時にどういった役割を果たすのかがよくわからない。
また、モデルはQAと重要なPassageの三つ組のデータで提案手法によるデコーディングを適用してSFTしたものを利用する。
#MachineLearning #Pocket #NLP #SSM (StateSpaceModel) Issue Date: 2024-11-05 Stuffed Mamba: State Collapse and State Capacity of RNN-Based Long-Context Modeling, Yingfa Chen+, arXiv'24 GPT Summary- RNNの長いコンテキスト処理の課題を研究し、状態崩壊（SC）とメモリ容量の制限に対処。Mamba-2モデルを用いて、SC緩和手法を提案し、1Mトークン以上の処理を実現。256Kコンテキスト長で高精度のパスキー取得を達成し、RNNの長コンテキストモデリングの可能性を示唆。 #Analysis #Pocket #NLP #LanguageModel #ContextWindow Issue Date: 2024-04-07 Long-context LLMs Struggle with Long In-context Learning, Tianle Li+, N_A, arXiv'24 GPT Summary- LLMsは長いシーケンスを処理する能力に進展しているが、実世界のシナリオでの能力を評価するための専門的なベンチマークLongICLBenchが導入された。このベンチマークでは、LLMsは巨大なラベル空間を理解し、正しい予測を行うために入力全体を理解する必要がある。研究によると、長いコンテキストLLMsは長いコンテキストウィンドウを活用することで比較的良いパフォーマンスを示すが、最も困難なタスクでは苦労している。現在のLLMsは長くコンテキスト豊かなシーケンスを処理し理解する能力にギャップがあることを示唆しており、長いコンテキストの理解と推論は依然として難しい課題であることが示されている。 Comment
GPT4以外はコンテキストが20Kを超えると性能が劣化する傾向にあるとのこと。データセットを難易度別に収集し評価したところ、難易度の高いデータではそもそもコンテキストが長くなると全てのLLMがタスクを理解するできずほぼ0%の性能となった。
#Pocket #NLP #LanguageModel #PositionalEncoding #NAACL Issue Date: 2023-10-09 Effective Long-Context Scaling of Foundation Models, Wenhan Xiong+, N_A, NAACL'24 GPT Summary- 私たちは、長いコンテキストをサポートする一連のLLMsを提案します。これらのモデルは、長いテキストを含むデータセットでトレーニングされ、言語モデリングや他のタスクで評価されます。提案手法は、通常のタスクと長いコンテキストのタスクの両方で改善をもたらします。また、70Bバリアントはgpt-3.5-turbo-16kを上回るパフォーマンスを実現します。さらに、私たちはLlamaの位置エンコーディングや事前学習プロセスの設計選択の影響についても分析しました。結果から、長いコンテキストの継続的な事前学習が効果的であることが示されました。 Comment
以下elvis氏のツイートの意訳
Metaが32kのcontext windowをサポートする70BのLLaMa2のvariant提案し、gpt-3.5-turboをlong contextが必要なタスクでoutperform。
short contextのLLaMa2を継続的に訓練して実現。これには人手で作成したinstruction tuning datasetを必要とせず、コスト効率の高いinstruction tuningによって実現される。
これは、事前学習データセットに長いテキストが豊富に含まれることが優れたパフォーマンスの鍵ではなく、ロングコンテキストの継続的な事前学習がより効率的であることを示唆している。
元ツイート:
位置エンコーディングにはlong contxet用に、RoPEのbase frequency bを `10,000->500,000` とすることで、rotation angleを小さくし、distant tokenに対する減衰の影響を小さくする手法を採用 (Adjusted Base Frequency; ABF)。token間の距離が離れていても、attention scoreがshrinkしづらくなっている。
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また、単に長いコンテキストのデータを追加するだけでなく、データセット内における長いコンテキストのデータの比率を調整することで、より高い性能が発揮できることを示している。これをData Mixと呼ぶ。
また、instruction tuningのデータには、LLaMa2ChatのRLHFデータをベースに、LLaMa2Chat自身にself-instructを活用して、長いコンテキストを生成させ拡張したものを利用した。
具体的には、コーパス内のlong documentを用いたQAフォーマットのタスクに着目し、文書内のランダムなチャンクからQAを生成させた。その後、self-critiqueによって、LLaMa2Chat自身に、生成されたQAペアのverificationも実施させた。
#EfficiencyImprovement #NLP #LanguageModel #Transformer #PositionalEncoding #NeurIPS #Selected Papers/Blogs Issue Date: 2025-04-06 The Impact of Positional Encoding on Length Generalization in Transformers, Amirhossein Kazemnejad+, NeurIPS'23 GPT Summary- 長さ一般化はTransformerベースの言語モデルにおける重要な課題であり、位置エンコーディング（PE）がその性能に影響を与える。5つの異なるPE手法（APE、T5の相対PE、ALiBi、Rotary、NoPE）を比較した結果、ALiBiやRotaryなどの一般的な手法は長さ一般化に適しておらず、NoPEが他の手法を上回ることが明らかになった。NoPEは追加の計算を必要とせず、絶対PEと相対PEの両方を表現可能である。さらに、スクラッチパッドの形式がモデルの性能に影響を与えることも示された。この研究は、明示的な位置埋め込みが長いシーケンスへの一般化に必須でないことを示唆している。 Comment
- Llama 4 Series, Meta, 2025.04
において、Llama4 Scoutが10Mコンテキストウィンドウを実現できる理由の一つとのこと。
元ポスト:
Llama4のブログポストにもその旨記述されている:
>A key innovation in the Llama 4 architecture is the use of interleaved attention layers without positional embeddings. Additionally, we employ inference time temperature scaling of attention to enhance length generalization.
[The Llama 4 herd: The beginning of a new era of natively multimodal AI innovation]( https://ai.meta.com/blog/llama-4-multimodal-intelligence/?utm_source=twitter&utm_medium=organic_social&utm_content=image&utm_campaign=llama4)
斜め読みだが、length generalizationを評価する上でdownstream taskに焦点を当て、3つの代表的なカテゴリに相当するタスクで評価したところ、この観点においてはT5のrelative positinal encodingとNoPE（位置エンコードディング無し）のパフォーマンスが良く、
NoPEは絶対位置エンコーディングと相対位置エンコーディングを理論上実現可能であり[^1]
実際に学習された異なる2つのモデルに対して同じトークンをそれぞれinputし、同じ深さのLayerの全てのattention distributionの組み合わせからJensen Shannon Divergenceで距離を算出し、最も小さいものを2モデル間の当該layerの距離として可視化すると下記のようになり、NoPEとT5のrelative positional encodingが最も類似していることから、NoPEが学習を通じて（実用上は）相対位置エンコーディングのようなものを学習することが分かった。
[^1]:深さ1のLayerのHidden State H^1から絶対位置の復元が可能であり（つまり、当該レイヤーのHが絶対位置に関する情報を保持している）、この前提のもと、後続のLayerがこの情報を上書きしないと仮定した場合に、相対位置エンコーディングを実現できる。
また、CoT/Scratchpadはlong sequenceに対する汎化性能を向上させることがsmall scaleではあるが先行研究で示されており、Positional Encodingを変化させた時にCoT/Scratchpadの性能にどのような影響を与えるかを調査。
具体的には、CoT/Scratchpadのフォーマットがどのようなものが有効かも明らかではないので、5種類のコンポーネントの組み合わせでフォーマットを構成し、mathematical reasoningタスクで以下のような設定で訓練し
- さまざまなコンポーネントの組み合わせで異なるフォーマットを作成し、
- 全ての位置エンコーディングあり/なしモデルを訓練
これらを比較した。この結果、CoT/Scratchpadはフォーマットに関係なく、特定のタスクでのみ有効（有効かどうかはタスク依存）であることが分かった。このことから、CoT/Scratcpad（つまり、モデルのinputとoutputの仕方）単体で、long contextに対する汎化性能を向上させることができないので、Positional Encoding（≒モデルのアーキテクチャ）によるlong contextに対する汎化性能の向上が非常に重要であることが浮き彫りになった。
また、CoT/Scratchpadが有効だったAdditionに対して各Positional Embeddingモデルを学習し、生成されたトークンのattentionがどの位置のトークンを指しているかを相対距離で可視化したところ（0が当該トークン、つまり現在のScratchpadに着目しており、1が遠いトークン、つまりinputに着目していることを表すように正規化）、NoPEとRelative Positional Encodingがshort/long rangeにそれぞれフォーカスするようなbinomialな分布なのに対し、他のPositional Encodingではよりuniformな分布であることが分かった。このタスクにおいてはNoPEとRelative POの性能が高かったため、binomialな分布の方がより最適であろうことが示唆された。
#Survey #Transformer Issue Date: 2023-11-27 Advancing Transformer Architecture in Long-Context Large Language Models: A Comprehensive Survey, Yunpeng Huang+, N_A, arXiv'23 GPT Summary- 本論文では、Transformerベースの大規模言語モデル（LLMs）の長い文脈の能力を最適化するための包括的な調査を提案しています。現行のLLMsの制約や問題点を明確化し、アーキテクチャのアップグレードや評価の必要性について説明しています。さらに、最適化ツールキットや将来の研究の可能性についても議論しています。関連文献はhttps://github.com/Strivin0311/long-llms-learningでリアルタイムに更新されています。 Comment
TransformerをLongContextに対応させる技術のサーベイ。
（画像は元ツイートより）
元ツイート:
#EfficiencyImprovement #MachineLearning #Pocket #NLP #Dataset #QuestionAnswering #Supervised-FineTuning (SFT) #PEFT(Adaptor/LoRA) #PostTraining Issue Date: 2023-09-30 LongLoRA: Efficient Fine-tuning of Long-Context Large Language Models, Yukang Chen+, N_A, arXiv'23 GPT Summary- 本研究では、計算コストを制限しながら大規模言語モデル（LLMs）のコンテキストサイズを拡張する効率的なファインチューニング手法であるLongLoRAを提案します。従来の方法では、LLMsの長いコンテキストサイズでのトレーニングには高い計算コストとGPUリソースが必要でしたが、提案手法ではコンテキスト拡張を高速化し、非自明な計算コストの削減を実現します。また、パラメータ効率的なファインチューニング手法も再評価し、LongLoRAはさまざまなタスクで強力な実験結果を示しています。さらに、教師ありファインチューニングのためのデータセットであるLongQAも収集されました。 Comment
# 概要
context長が大きい場合でも効率的にLoRAする手法。通常のLoRAではcontext lengthが大きくなるにつれてperplexityが大きくなってしまう。一方、通常のFinetuningではperplexityは高い性能を維持するが、計算コストとVRAMの消費量が膨大になってしまう。LongLoRAでは、perplexityを通常のFinetuningと同等に抑えつつ、VRAM消費量もLoRAと同等、かつより小さな計算量でFinetuningを実現している。
# 手法概要
attentionをcontext length全体で計算するとinput長の二乗の計算量がかかるため、contextをいくつかのグループに分割しグループごとにattentionを計算することで計算量削減。さらに、グループ間のattentionの間の依存関係を捉えるために、グループをshiftさせて計算したものと最終的に組み合わせている。また、embedding, normalization layerもtrainableにしている。
#NLP #Transformer #PositionalEncoding Issue Date: 2023-07-14 Randomized Positional Encodings Boost Length Generalization of Transformers, ACL'23 GPT Summary- トランスフォーマーは、固定長のタスクにおいては優れた汎化能力を持つが、任意の長さのシーケンスには対応できない。この問題を解決するために、新しい位置エンコーディング手法を提案する。ランダム化された位置エンコーディングスキームを使用し、長いシーケンスの位置をシミュレートし、順序付けられたサブセットをランダムに選択する。大規模な実証評価により、この手法がトランスフォーマーの汎化能力を向上させ、テストの正確性を平均して12.0％向上させることが示された。 #MachineLearning #Pocket #NLP #LanguageModel Issue Date: 2023-07-03 Augmenting Language Models with Long-Term Memory, Weizhi Wang+, N_A, arXiv'23 GPT Summary- 既存の大規模言語モデル（LLMs）は、入力長の制限により、長い文脈情報を活用できない問題があります。そこで、私たちは「長期記憶を持つ言語モデル（LongMem）」というフレームワークを提案しました。これにより、LLMsは長い履歴を記憶することができます。提案手法は、メモリエンコーダとして凍結されたバックボーンLLMと、適応的な残余サイドネットワークを組み合わせた分離されたネットワークアーキテクチャを使用します。このアーキテクチャにより、長期の過去の文脈を簡単にキャッシュし、利用することができます。実験結果は、LongMemが長い文脈モデリングの難しいベンチマークであるChapterBreakで強力な性能を発揮し、メモリ増強型のコンテキスト内学習で改善を達成することを示しています。提案手法は、言語モデルが長い形式のコンテンツを記憶し利用するのに効果的です。 Comment
LLMに長期のhistoryを記憶させることを可能する新たな手法を提案し、既存のstrongな長いcontextを扱えるモデルを上回るパフォーマンスを示した
#Pocket #Transformer #NeurIPS #Encoder #Encoder-Decoder Issue Date: 2023-05-09 Vcc: Scaling Transformers to 128K Tokens or More by Prioritizing Important Tokens, Zhanpeng Zeng+, N_A, NeurIPS'23 GPT Summary- 本論文では、Transformerモデルの二次コストを削減するために、各層でサイズ$r$が$n$に独立した表現に入力を圧縮する方法を提案する。VIPトークン中心の圧縮（Vcc）スキームを使用し、VIPトークンの表現を近似するために入力シーケンスを選択的に圧縮する。提案されたアルゴリズムは、競合するベースラインと比較して効率的であり、多数のタスクにおいて競争力のあるまたはより優れたパフォーマンスを発揮する。また、アルゴリズムは128Kトークンにスケーリングでき、一貫して精度の向上を提供することが示された。 #EfficiencyImprovement #Pocket #NLP #LanguageModel #Transformer #Attention #Inference Issue Date: 2023-04-30 Efficiently Scaling Transformer Inference, Reiner Pope+, N_A, MLSys'23 GPT Summary- - 大規模Transformerベースのモデルの推論のエンジニアリングのトレードオフを理解するために、最適な多次元分割技術を選択するための単純な解析モデルを開発- 低レベルの最適化と組み合わせることで、500B+パラメータモデルのレイテンシーとモデルFLOPS利用率のトレードオフにおいて、FasterTransformerベンチマークスイートを上回る新しいParetoフロンティアを実現- 適切な分割により、マルチクエリアテンションの低いメモリ要件により、32倍の大きなコンテキスト長にスケーリング可能- int8ウェイト量子化を使用した生成中の低バッチサイズレイテンシーは、トークンあたり29msであり、入力トークンの大バッチサイズ処理において76％のMFUを実現し、PaLM 540Bパラメータモデルにおいて2048トークンの長いコンテキスト長をサポートしている。 Comment
特にMultiquery Attentionという技術がTransformerのinferenceのコスト削減に有効らしい
#EfficiencyImprovement #Pocket #Transformer #Attention #PositionalEncoding #ACL Issue Date: 2025-08-05 [Paper Note] Transformer-XL: Attentive Language Models Beyond a Fixed-Length Context, Zihang Dai+, ACL'19 GPT Summary- Transformer-XLは、固定長のコンテキストを超えた長期的な依存関係を学習する新しいニューラルアーキテクチャで、セグメントレベルの再帰メカニズムと新しい位置エンコーディングを採用。これにより、RNNより80%、従来のTransformersより450%長い依存関係を学習し、評価時には最大1,800倍の速度向上を実現。enwiki8やWikiText-103などで最先端のパフォーマンスを達成し、数千トークンの一貫したテキスト生成も可能。コードとモデルはTensorflowとPyTorchで利用可能。 Comment
日本語解説:
- 事前学習言語モデルの動向 / Survey of Pretrained Language Models, Kyosuke Nishida, 2019
3.2節の定式化を見ると、一つ前のセグメントのトークン・layerごとのhidden stateを、現在のセグメントの対応するトークンとlayerのhidden stateにconcatし（過去のセグメントに影響を与えないように勾配を伝搬させないStop-Gradientを適用する）、QKVのうち、KVの計算に活用している。また、絶対位置エンコーディングを利用するとモデルがセグメント間の時系列的な関係を認識できなくなるため、位置エンコーディングには相対位置エンコーディングを利用する。これにより、現在のセグメントのKVが一つ前のセグメントによって条件づけられ、contextとして考慮することが可能となり、セグメント間を跨いだ依存関係の考慮が実現される。
#Article #NLP #LanguageModel #Transformer #SmallModel #OpenWeight #SSM (StateSpaceModel) Issue Date: 2025-10-02 IBM Granite 4.0: hyper-efficient, high performance hybrid models for enterprise, IBM, 2025.10 Comment
元ポスト:
Mamba2とtransformerのハイブリッドモデルで、比率は9:1とMamba2ブロックが多めらしい。Mamba2の恩恵によりlokg-context時のメモリ使用量が70パーセント削減されるとのこと。
#Article #LanguageModel #SpeechProcessing #MultiLingual #OpenWeight #TTS Issue Date: 2025-08-25 VibeVoice-1.5B, microsoft, 2025.08 Comment
元ポスト:
> Unsupported language – the model is trained only on English and Chinese data; outputs in other languages are unsupported and may be unintelligible or offensive.
日本語は対応していないので注意
outputできるspeechのlengthが先行研究より非常に長く、90分近く生成できる模様？
#Article #NLP #LanguageModel #OpenWeight #MoE(Mixture-of-Experts) Issue Date: 2025-08-08 Qwen3-235B-A22B-Instruct-2507, Qwen Team, 2025.08 Comment
性能向上した上に1M tokens を扱える。
元ポスト:
Dual Chunk Attention (DCA), MInference...?という技術により品質を維持しながらinference速度アップとのこと、
DCAは全体の系列をmanageableなチャンクに分割して処理しながら全体のcoherenceを維持する手法で、MInferenceは鍵となるtokenの交互作用にのみフォーカスするsparse attentionとのこと。
#Article #Tutorial #NLP #LanguageModel #Reasoning #SmallModel #MultiLingual #OpenWeight #OpenSource #Selected Papers/Blogs Issue Date: 2025-07-09 SmolLM3: smol, multilingual, long-context reasoner, HuggingFace, 2025.07 Comment
元ポスト:
SmolLM3を構築する際の詳細なレシピ(アーキテクチャ、データ、data mixture, 3 stageのpretraining(web, code, mathの割合と品質をステージごとに変え、stable->stable->decayで学習), midtraining(long context->reasoning, post training(sft->rl), ハイブリッドreasoningモデルの作り方、評価など)が説明されている
学習/評価スクリプトなどがリリース:
#Article #NLP #LanguageModel #Alignment #Supervised-FineTuning (SFT) #ReinforcementLearning #InstructionTuning #Blog #MultiLingual #OpenWeight #MoE(Mixture-of-Experts) #PostTraining Issue Date: 2025-04-29 Qwen3, Qwen Team, 2025.04 Comment
- 119言語をサポート
- MoEモデル Outrageously Large Neural Networks: The Sparsely-Gated Mixture-of-Experts Layer, Noam Shazeer+, ICLR'17
- 30B-A3B / 235B-A22N
- 128K context window
- Qwen2.5はMoEを採用していないので新たなアーキテクチャとなる
- Denseモデル（非MoEモデル）も公開
- 0.6B -- 32B
- 32K -- 128K context window
- Thinking/Non-thinking の切り替えが切り替えが可能
- スイッチは自動的に実施されるが、ユーザが明示的に `/think`, `/no_think` を user_promptの末尾に追加することで制御することも可能
- Pre-training
- データ
- 36 trillion tokensによって学習（Qwen-2.5の2倍）
- 学習データではwebデータに加えて、PDF-likeな文書群からQwen2.5-VL Qwen2.5-VL-32B-Instruct, Qwen Team, 2025.03
によってテキストを抽出し、Qwen2.5 で抽出された内容の品質を改善し利用
- また、math / code に関するデータを追加するために、Qwen2.5-Math / Qwen2.5-Coderを用いて合成データを作成（textbooks / QA pairs / code snippets Textbooks Are All You Need, Suriya Gunasekar+, N/A, arXiv'23
）
- 事前学習のステップ
- S1: context長が4kの30 trillion tokenで事前学習
- S2: STEM / coding / reasoning task などのknowledge-intensiveデータの比率を増やして継続事前学習 (これがおそらく 5 trillion token程度？)
- Final Stage: context長を32kに拡大し高品質なlong-context dataで継続事前学習
- これによりBaseモデルが完成し、Qwen3-235B全体のうち10%程度のActive Parameterの利用するだけで（i.e., 22Bで）、Qwen2.5-72B Baseと同等以上の性能達成
- Post-training
- S1: long-CoT cold start
- 数学/coding/logical reasoning/STEMなどの多様なlong CoTデータを用いてSFT s1: Simple test-time scaling, Niklas Muennighoff+, arXiv'25
- S2: reasoning-based RL
- rule-based (verifiable) rewards によるRL DeepSeek-R1, DeepSeek, 2025.01
- S1/S2の流れは Demystifying Long Chain-of-Thought Reasoning in LLMs, Edward Yeo+, arXiv'25
に有効性が示されている通り、long CoT DataによるSFT -> RLを実施
- S3: thinking mode fusion
- S2データを用いてlong CoTデータとinstruction tuningデータ（非Long CoT）を生成し、Thinking/Non-thinkingを自動的に選択し生成するように学習（SFT or RLは記述なし）
- S4: general RL
- 20以上の一般的なドメインのタスクを通じて一般的な能力の向上と、safetyに関するalignmentの実施（e.g., instruction following, format following, agent能力など）
BestPracticeに関するポスト:
解説:
#Article #NLP #Dataset #LanguageModel #Evaluation Issue Date: 2025-04-09 Fiction.liveBench, 2025.04 Comment
long contextではGemini-2.5-proの圧勝
#Article #NLP #LanguageModel #RAG(RetrievalAugmentedGeneration) Issue Date: 2024-07-03 RetrievaBERTの公開, 2024 Comment
RAGへ応用する際に、長いコンテキストを扱いEmbeddingを獲得したいシーンが増えたので、最大でコンテキスト長が2048のBERTを学習し公開。Apache2.0
オリジナルのBERTと比較して、近年のLLMで有用性が示されている以下をアーキテクチャに取り入れている
- SwiGLU活性化関数 GLU Variants Improve Transformer, Noam Shazeer, N/A, arXiv'20
- PreNorm より良いTransformerをつくる, Shun Kiyono, 2022
- Grouped Query Attention (Multi Query Attention) GQA: Training Generalized Multi-Query Transformer Models from Multi-Head
Checkpoints, Joshua Ainslie+, N/A, arXiv'23
#Article #NLP #LanguageModel #Blog Issue Date: 2023-07-01 How Long Can Open-Source LLMs Truly Promise on Context Length?, 2023 Comment
LLMのcontext長を伸ばす際の方法と得られた知見がまとめられている
#Article #NLP #LanguageModel Issue Date: 2023-04-27 Unleashing Infinite-Length Input Capacity for Large-scale Language Models with Self-Controlled Memory System, 2023 Comment
> Our findings indicate that our system outperforms ChatGPT in handling ultra-long inputs or conversations.
と書いてあるが、定量評価の結果が全く書いていない模様。全くもって信用できない。読む必要なし。
4/27時点だと記述されていなかったと思うが、現時点では定量評価が追加されている模様？