README.md

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base_model:
- tokyotech-llm/Swallow-7b-hf
- tokyotech-llm/Swallow-7b-instruct-hf
- nitky/Superswallow-7b-v0.1
- nitky/Superswallow-7b-v0.2
- nitky/Superswallow-7b-v0.3
library_name: transformers
tags:
- merge
- moe
- lisa
license: cc-by-nc-sa-4.0
datasets:
- kunishou/amenokaku-code-instruct
- llm-jp/oasst1-21k-en
- hieunguyenminh/roleplay
- meta-math/MetaMathQA
- kunishou/jp-effective-instructions
language:
- ja
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# Swallow-MoE-4x7B-lisa

## 概要
[tokyotech-llm/Swallow-7b-hf](https://huggingface.co/tokyotech-llm/Swallow-7b-hf)をベースに、以下の4モデルをgate_mode=randomでMoEし、その後[LISA](https://arxiv.org/abs/2403.17919)という手法でインストラクションチューニングを施したモデルです。

- [tokyotech-llm/Swallow-7b-instruct-hf](https://huggingface.co/tokyotech-llm/Swallow-7b-instruct-hf)
- [nitky/Superswallow-7b-v0.1](https://huggingface.co/nitky/Superswallow-7b-v0.1)
- [nitky/Superswallow-7b-v0.2](https://huggingface.co/nitky/Superswallow-7b-v0.2)
- [nitky/Superswallow-7b-v0.3](https://huggingface.co/nitky/Superswallow-7b-v0.3)

お試しで作ってみたものなので、性能にはあまり期待しないでください。以下にベンチマーク結果も記載しております。

**なお、この学習で使ったLISAの実装には[不具合がある可能性](https://github.com/OptimalScale/LMFlow/issues/726)が指摘されており、正常に学習できていない可能性があります。**

## データセット
以下の合計14327件のデータを学習に利用しました。プロンプトフォーマットはAlpacaを利用しています。

- [kunishou/amenokaku-code-instruct](https://huggingface.co/datasets/kunishou/amenokaku-code-instruct)の各sourceから最大100件、計1475件
- [kunishou/jp-effective-instructions](https://huggingface.co/datasets/kunishou/jp-effective-instructions)のinstructionとoutputがともに11文字以上のデータ、計5050件
- [llm-jp/oasst1-21k-en](https://huggingface.co/datasets/llm-jp/oasst1-21k-en)よりランダムな1000件（英語）
- [hieunguyenminh/roleplay](https://huggingface.co/datasets/hieunguyenminh/roleplay)よりランダムな1000件（英語）
- [meta-math/MetaMathQA](https://huggingface.co/datasets/meta-math/MetaMathQA)よりランダムな1000件（英語）
- [ichikara-instruction](https://liat-aip.sakura.ne.jp/wp/llm%E3%81%AE%E3%81%9F%E3%82%81%E3%81%AE%E6%97%A5%E6%9C%AC%E8%AA%9E%E3%82%A4%E3%83%B3%E3%82%B9%E3%83%88%E3%83%A9%E3%82%AF%E3%82%B7%E3%83%A7%E3%83%B3%E3%83%87%E3%83%BC%E3%82%BF%E4%BD%9C%E6%88%90/llm%E3%81%AE%E3%81%9F%E3%82%81%E3%81%AE%E6%97%A5%E6%9C%AC%E8%AA%9E%E3%82%A4%E3%83%B3%E3%82%B9%E3%83%88%E3%83%A9%E3%82%AF%E3%82%B7%E3%83%A7%E3%83%B3%E3%83%87%E3%83%BC%E3%82%BF-%E5%85%AC%E9%96%8B/)より、4802件

なお、ichikara-instructionの利用によりCC-BY-NC-SAを継承します。

## 学習の設定
主な学習パラメータは以下の通りです。なお、学習途中でのエラーのため2epochs程度しか学習できておりません。

- lisa_activated_layers: 8
- lisa_interval_steps: 13
- learning_rate: 5e-5
- num_train_epochs: 約2epochs
- batch_size: 64
- max_seq_length: 2048

## 評価
マージに利用したモデル群と本モデルの[japanese-mt-bench](https://github.com/Stability-AI/FastChat/tree/jp-stable/fastchat/llm_judge)の結果は以下の通りです。（シングルターン）

Swallow-instructよりはスコアが高く、Superswallowよりは低いという何とも言えない結果になっております。
とはいえ、少量のデータセット・たった2epochsの学習でSwallow-instructを超えられているのは一定の成果とも言えるかもしれません。

|Model|Size|Coding|Extraction|Humanities|Math|Reasoning|Roleplay|STEM|Writing|avg_score|
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Swallow-7b-instruct-hf | 7B | 2.0 | 4.6 | 5.4 | 1.7 | 2.8 | 5.0 | 5.9 | 6.9 | 4.2875 |
| Superswallow-7b-v0.1  | 7B | 2.0 | 5.1 | 7.8 | 2.1 | 3.6 | 6.2 | 7.3 | 7.5 | 5.2000 |
| Superswallow-7b-v0.2  | 7B | 2.2 | 5.8 | 6.7 | 2.5 | 4.3 | 5.5 | 6.6 | 5.8 | 4.9250 |
| Superswallow-7b-v0.3  | 7B | 2.1 | 4.6 | 8.3 | 2.1 | 5.0 | 6.3 | 7.7 | 8.9 | 5.6250 |
| **This model**  | **4x7B** | **2.0** | **3.4** | **7.5** | **1.9** | **2.6** | **5.5** | **6.3** | **7.5** | **4.5875** |

![レーダーチャート](./japanese_mt_bench.png)

同様に、jsquad(jsquad-1.1-0.3, 2-shots)、jcommonsenseqa(jcommonsenseqa-1.1-0.3, 3-shots)、jnli(jnli-1.3-0.3, 3-shots)、marc_ja(marc_ja-1.1-0.3, 3-shots)結果は以下の通りです。（jsquadは100で割り、それぞれ小数点以下第4位を四捨五入）
ここでもSwallow-instructよりはスコアが高く、Superswallowよりは低い結果になっています。なお、こちらは参考として本モデルのインストラクションチューニング前（MoEのみ）のモデルのスコアも載せてあります。

|Model|Size|jsquad(exact_match)|jcommonsenseqa(acc)|jnli(acc)|marc_ja(acc)|average|
|---|---|---|---|---|---|---|
| Swallow-7b-instruct-hf | 7B | 0.757 | 0.831 | 0.212 | 0.945 | 0.686 |
| Superswallow-7b-v0.1  | 7B | 0.441 | 0.846 | 0.374 | 0.966 | 0.657 |
| Superswallow-7b-v0.2  | 7B | 0.722 | 0.846 | 0.381 | 0.964 | 0.728 |
| Superswallow-7b-v0.3  | 7B | 0.721 | 0.850 | 0.362 | 0.964 | 0.724 |
| **This model without fine-tuning**  | **4x7B** | **0.674** | **0.809** | **0.333** | **0.952** | **0.692** |
| **This model**  | **4x7B** | **0.741** | **0.806** | **0.385** | **0.948** | **0.719** |