LitGPT - 高性能大規模言語モデルツールボックス
プロジェクト概要
LitGPTは、Lightning AIによって開発されたオープンソースの大規模言語モデルツールボックスであり、20以上の高性能大規模言語モデルの事前学習、微調整、およびスケーラブルなデプロイメントソリューションを提供します。このプロジェクトはLightning Fabricに基づいて構築され、Lit-LLaMAとnanoGPTを拡張し、エンタープライズレベルのLLMトレーニングとデプロイメント機能の提供に焦点を当てています。
コア機能
✅ エンタープライズレベルの機能
- Apache 2.0ライセンス - 無制限のエンタープライズレベルでの使用をサポート
- 開発者フレンドリー - 抽象化レイヤーのない単一ファイル実装で、デバッグが容易
- パフォーマンス最適化 - 最大限のパフォーマンス、コスト削減、およびトレーニングの高速化のために設計
- 検証済みのレシピ - エンタープライズ規模でテストされた高度に最適化されたトレーニング/微調整レシピ
✅ 先進的な技術的特徴
- ゼロからの実装 - すべてのモデルはゼロから記述され、抽象化レイヤーがなく、完全に制御可能
- Flash Attention v2 - 最新の注意メカニズムの最適化
- マルチGPUサポート - 完全なシャーディングデータ並列処理(FSDP)による実現
- メモリ最適化 - オプションのCPUオフロードとTPU/XLAサポート
- 量子化技術 - 4ビット浮動小数点、8ビット整数、および二重量子化をサポート
- パラメータ効率的な微調整 - LoRA、QLoRA、Adapter、およびAdapter v2をサポート
サポートされるモデル
LitGPTは、20以上の主要な大規模言語モデルをサポートしています。
主要なモデルシリーズ
- Llamaシリーズ - Llama 3, 3.1, 3.2, 3.3 (1B-405Bパラメータ)
- CodeGemma - コード生成専用の7Bモデル
- Gemmaシリーズ - Googleのオープンソースモデル
- Mistralシリーズ - Mistral 7BやMixtralなどを含む
- Phiシリーズ - Microsoftの小型で効率的なモデル
- Qwenシリーズ - アリババの多言語モデル
- DeepSeek R1 - 最新の推論モデル
特徴的なモデル
- Falconシリーズ - TIIによって開発された高性能モデル
- StableLM - Stability AIの安定した言語モデル
- TinyLlama - 軽量のLlamaバリアント
- SmolLM - Hugging Faceの小型モデル
コア機能
1. クイックスタート
from litgpt import LLM
llm = LLM.load("microsoft/phi-2")
text = llm.generate("Fix the spelling: Every fall, the family goes to the mountains.")
print(text)
2. モデルの微調整
さまざまな微調整方法をサポート:
- 完全な微調整 - すべてのパラメータをトレーニング
- LoRA微調整 - 低ランク適応微調整
- QLoRA - 量子化LoRA微調整
- Adapter微調整 - アダプター層微調整
サンプルコマンド:
litgpt finetune microsoft/phi-2 \
--data JSON \
--data.json_path my_custom_dataset.json \
--data.val_split_fraction 0.1 \
--out_dir out/custom-model
3. モデルの事前学習
ゼロからのトレーニングと継続的な事前学習をサポート:
litgpt pretrain EleutherAI/pythia-160m \
--tokenizer_dir EleutherAI/pythia-160m \
--data TextFiles \
--data.train_data_path "custom_texts/" \
--train.max_tokens 10_000_000 \
--out_dir out/custom-model
4. モデルのデプロイメント
ワンクリックでWebサービスとしてデプロイメントをサポート:
# 事前学習済みモデルのデプロイメント
litgpt serve microsoft/phi-2
# カスタムモデルのデプロイメント
litgpt serve out/custom-model/final
5. モデルの評価
さまざまな評価基準をサポート:
litgpt evaluate microsoft/phi-2 --tasks 'truthfulqa_mc2,mmlu'
6. インタラクティブチャット
litgpt chat microsoft/phi-2
技術的優位性
パフォーマンス最適化
- 最適化された推論速度 - 高速推論専用に最適化
- 量子化サポート - メモリ使用量の削減
- 低メモリGPUでの実行 - リソース制約のある環境をサポート
- 本番環境レベルの拡張 - 1〜1000以上のGPU/TPUをサポート
メモリと計算の最適化
- 混合精度トレーニング - FP16、BF16、FP32混合をサポート
- 勾配チェックポイント - メモリ使用量の削減
- CPUオフロード - 超大規模モデルの処理
- 分散トレーニング - マルチノードマルチGPUサポート
設定可能なトレーニング
LitGPTは、さまざまなトレーニングシナリオを網羅した検証済みのYAML構成ファイルを提供します。
litgpt finetune \
--config https://raw.githubusercontent.com/Lightning-AI/litgpt/main/config_hub/finetune/llama-2-7b/lora.yaml
アプリケーションシナリオ
研究開発
- モデル研究 - 可読性が高く、修正が容易なコードを提供
- アルゴリズム実験 - 最新の研究アイデアの迅速な実装をサポート
- ベンチマークテスト - 標準化されたモデル評価プロセス
エンタープライズアプリケーション
- カスタマイズされたモデル - 特定のビジネスシナリオに合わせたモデルの微調整
- 本番環境へのデプロイメント - エンタープライズレベルのモデルサービスデプロイメント
- コスト最適化 - 量子化と最適化による計算コストの削減
教育と学習
- 初心者向け - 明確なコード構造と詳細なドキュメント
- 実践的な教育 - トレーニングからデプロイメントまでの完全なプロセス
- 研究トレーニング - 研究者向けに信頼性の高い基盤ツールを提供
コミュニティエコシステム
著名なプロジェクトのサポート
- SAMBAプロジェクト - MicrosoftがLitGPTに基づいて開発したハイブリッド状態空間モデル
- TinyLlama - LitGPTを使用してトレーニングされた300Mパラメータの小型モデル
- NeurIPS 2023チャレンジ - 公式に指定されたLLM効率チャレンジツールキット
活発なオープンソースコミュニティ
- 継続的な更新 - 新しいモデルと機能の定期的な追加
- コミュニティ貢献 - あらゆるレベルの開発者の参加を歓迎
- 詳細なドキュメント - 充実したチュートリアルとAPIドキュメント
インストールと使用
基本的なインストール
pip install 'litgpt[all]'
ソースコードからのインストール
git clone https://github.com/Lightning-AI/litgpt
cd litgpt
pip install -e '.[all]'
基本的な使用フロー
- モデルの選択 - 20以上のサポートされているモデルから選択
- データの準備 - 組み込みのデータセットまたはカスタムデータを使用
- トレーニングの構成 - プリセット構成またはカスタムパラメータを使用
- トレーニングの実行 - モデルの事前学習または微調整
- モデルのデプロイメント - 本番環境サービスとしてデプロイ
- モデルの評価 - 標準ベンチマークテストを使用
技術ドキュメント
LitGPTは、以下の内容を含む完全な技術ドキュメントを提供します。
- クイックスタートガイド - 0からLitGPTまでの完全なチュートリアル
- 微調整チュートリアル - LoRA、QLoRA、およびAdapterの詳細な説明を含む
- 事前学習ガイド - ゼロからモデルをトレーニングするための完全なプロセス
- デプロイメントドキュメント - 本番環境へのデプロイメントのベストプラクティス
- パフォーマンス最適化 - OOMエラー処理とメモリ最適化のヒント
- クラウドデプロイメント - TPUとクラウドプラットフォームの使用ガイド
まとめ
LitGPTは、研究から本番環境まで、さまざまなアプリケーションシナリオに適した、機能が充実し、パフォーマンスに優れた大規模言語モデルツールボックスです。ゼロからの実装、抽象化レイヤーのない設計理念により、ユーザーに最大限の柔軟性と制御を提供すると同時に、豊富な最適化技術と構成オプションにより、さまざまなハードウェア条件下での効率的な動作を保証します。AI研究者、エンタープライズ開発者、学習者のいずれであっても、LitGPTから自分のニーズに合ったソリューションを見つけることができます。