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学習計算量の伸びは、クラスタの大規模化、学習期間の長期化、ハードウェアの性能向上によってもたらされている

2018年以降、フロンティアモデルの計算資源のスケーリングを最も大きく押し上げてきたのは、おそらく学習クラスタで使われるハードウェアの数の増加である。学習期間の長期化とハードウェア性能の向上も重要な要因となっている。

学習計算量全体の伸びに寄与する要因学習計算量全体の伸びに寄与する要因フロンティアAIモデルの学習計算量は2018年以降、年4.2倍(80%信頼区間:3.7〜4.6)で伸びている。この伸びをもたらした要因は何か。学習ハードウェアの数:年1.7倍(80%信頼区間:年1.5〜1.9倍)学習期間:年1.5倍(80%信頼区間:年1.4〜1.7倍)ハードウェア性能:年1.4倍(80%信頼区間:年1.4〜1.5倍)学習ハードウェアの数学習期間ハードウェア性能20%30%40%50%学習計算量の伸び率への寄与濃い帯は25〜75%点、淡い帯は10〜90%点、線は中央値を示す。原図上段の流れ図(年4.2倍の伸びを3要因に分ける図)は、副題と凡例で示している。出典:Epoch AI(CC BY 4.0)・作図:AGI Hubepoch.ai

これらのトレンドは、投資の急増と密接に結びついている。AI開発の予算は年2〜3倍程度のペースで拡大しており、その予算によって巨大な学習・推論実行用クラスタや、ますます大きなモデルが実現している。

このグラフについて詳しく

フロンティアAIモデルの学習計算量が急速に伸びるなか、その伸びの主な要因を理解することはますます重要になっている。ここでは3つの主要な要因、すなわちハードウェアクラスタの規模、ハードウェア1台あたりの計算能力、学習期間を分析する。これらの要因に指数関数的なトレンドを当てはめ、学習計算量全体の伸びに対する各要因の相対的な(乗法的な)寄与を計算した。分析の対象は2018年以降に開発されたフロンティアモデルで、この期間について私たちは以前、学習計算量が年4〜5倍で伸びていることを確認している。ハードウェア利用率のトレンドも調べたが、正のトレンドを示す証拠は弱かった。データの質が低く影響も小さいため、主要な分析からは除外している。

データ(原文・英語)

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非公式の日本語訳公式ページ(英語):epoch.ai/data-insights/training-compute-decomposition