既存のLLMを融合させて強力なモデルを作る手法「知識融合」

LLMを一から作るには膨大な時間とコストがかかる上に、似たようなモデルができてしまうリスクもあります。

そこで今回研究者が提案しているのが「知識融合（knowledge fusion）」という手法です。すでに存在している事前学習済みLLMを組み合わせ、もっと強力なモデルを作るアプローチです。

実験では、さまざまなタスクで成功が確認されています。

背景

仮に十分な性能を持つLLMを一から作ろうと考えた場合、膨大な量のデータや高度な技術と知識、そして大量の計算資源（GPUなど）が必要になります。開発の過程でエネルギー消費や環境への影響も甚大になってしまいます。

また既存のLLMはさまざまなタスクで似たような能力を持っていることも報告されています。そのため研究者らは今回、新しいモデルを作る時には、すでに存在するLLMを融合させたほうが効率的に強いモデルを開発できるのではないかと考えました。

なお、これまでにもニューラルネットワークモデルを組み合わせる研究はいくつか行われてきました。例えば「アンサンブル法」という、複数のモデルによる出力を合わせる手法や、複数のネットワークを一つに合わせる「マージング（重みのマージ）」が試されてきました。しかしこれら既存の手法はLLMには向いていないとされています。サイズが大きく、メモリや処理時間の要求が高いためだと言われています。

今回研究者らは、複数の異なるLLMが生成する確率分布（入力に対してどんな出力を行うかの確率）を混ぜることで、各LLMの知識や強みを単一のLLMに移すことを目指す手法「知識融合」を考案しました。理論通りにいけば、混ぜ合わせられる前の各モデルよりも強くなるアプローチです。

なお本手法は、一般的な知識蒸留とは違って、対象となるモデルのサイズに制約はないそうです。知識蒸留とは、大きなモデルから学んだ知識を小さなモデルに伝える手法で、もとのモデルの性能を超えることはあまりないと言われています。実験では、知識蒸留との直接的な比較も行われています。

以下では、知識融合の方法論と実験結果などを紹介します。

知識融合の方法論

研究者らは、