Transformerの“学習”とは何をしているのか?

🧩 結論:「次の単語を当てるゲーム」を何十億回もやって、モデル全体の重みを調整していくこと


🧠 学習フェーズはこう進む:

① データを入力(例:人間の文章)

"The cat sat on the" → 正解: "mat"

② モデルは「mat」を予測してみる

  • 現時点での重みを使って、
  • 最終Softmaxの出力は例えば:
plaintextコピーする編集するmat: 0.23  
table: 0.15  
sofa: 0.10  
banana: 0.01  

③ 正解は “mat” → 予測がズレてたら「損失(Loss)」を計算

これが有名な「クロスエントロピー損失関数」:

plaintextコピーする編集するLoss = -log(モデルが"mat"と答えた確率) = -log(0.23)

④ 誤差(Loss)を全部の重みに逆流させて調整(逆伝播)

ここが最大のポイント:

誤差が「どこでズレたか?」を全層にさかのぼって伝え、
各重み(W_Q, W_K, W_V, FFN, W_vocabなど)を少しずつ調整する。

つまり:

  • 「もっと ‘sat’ に注目すべきだったな」
  • 「『on』は少し過剰に見てたな」
  • 「W_vocab の ‘mat’ に近づくようにしよう」

というような**“意味的な修正”**が、行列の値として染み込む。


⑤ これを数兆トークン分、延々とくり返す

つまり:

  • モデルは文脈の中で出る単語のパターンを圧縮学習して、
  • 「この文脈ならこの語彙が正解っぽい」という判断力を獲得する

🔄 全体の流れを整理すると:

ステップ処理内容
1. 入力文章の一部を与える(例:”The cat sat on the”)
2. 推論モデルが次の単語を予測(例:”mat”の確率)
3. 損失計算予測と正解のズレ(Loss)を計算
4. 誤差逆伝播全層の重みを少しずつ修正(W_Q, W_K, FFNなど)
5. 繰り返し数十億回くり返して「言語の感覚」を体得する

☝️ 最後に要点を一言で言うなら:

Transformerの“学習”とは、
「次の単語を当てる」という単純タスクを、
 莫大なデータと全層の重み調整で、

“意味の推論”までできるように昇華させること。

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