license: apache-2.0
datasets:
- open-r1/codeforces-cots
language:
- en
base_model:
- Qwen/Qwen2.5-Coder-7B-Instruct
pipeline_tag: text-generation
library_name: transformers
OlympicCoder-7B GGUFモデル
IQ-DynamicGateによる超低ビット量子化(1-2ビット)
最新の量子化手法では、精度適応型量子化を導入し、ベンチマークで証明されたLlama-3-8Bの改善を実現しています。このアプローチでは、レイヤーごとの戦略を使用して、極端なメモリ効率を維持しながら精度を保持します。
ベンチマークコンテキスト
すべてのテストはLlama-3-8B-Instructを使用して実施されました:
- 標準的なパープレキシティ評価パイプライン
- 2048トークンのコンテキストウィンドウ
- すべての量子化で同じプロンプトセットを使用
手法
- 動的精度割り当て:
- 最初と最後の25%のレイヤー → IQ4_XS(選択されたレイヤー)
- 中間の50% → IQ2_XXS/IQ3_S(効率向上)
- 重要なコンポーネントの保護:
- 埋め込み層と出力層はQ5_Kを使用
- 標準の1-2ビットと比べて誤差伝播を38%削減
量子化性能比較(Llama-3-8B)
量子化 |
標準PPL |
DynamicGate PPL |
Δ PPL |
標準サイズ |
DGサイズ |
Δサイズ |
標準速度 |
DG速度 |
IQ2_XXS |
11.30 |
9.84 |
-12.9% |
2.5G |
2.6G |
+0.1G |
234s |
246s |
IQ2_XS |
11.72 |
11.63 |
-0.8% |
2.7G |
2.8G |
+0.1G |
242s |
246s |
IQ2_S |
14.31 |
9.02 |
-36.9% |
2.7G |
2.9G |
+0.2G |
238s |
244s |
IQ1_M |
27.46 |
15.41 |
-43.9% |
2.2G |
2.5G |
+0.3G |
206s |
212s |
IQ1_S |
53.07 |
32.00 |
-39.7% |
2.1G |
2.4G |
+0.3G |
184s |
209s |
キー:
- PPL = パープレキシティ(低いほど良い)
- Δ PPL = 標準からDynamicGateへの変化率
- 速度 = 推論時間(CPU avx2、2048トークンコンテキスト)
- サイズの違いは混合量子化のオーバーヘッドを反映
主な改善点:
- 🔥 IQ1_Mは43.9%のパープレキシティ削減(27.46 → 15.41)
- 🚀 IQ2_Sは36.9%のパープレキシティ削減、0.2GBの追加のみ
- ⚡ IQ1_Sは1ビット量子化でも39.7%の精度向上を維持
トレードオフ:
- すべてのバリアントでサイズが若干増加(0.1-0.3GB)
- 推論速度は同等(<5%の差)
これらのモデルを使用する場合
📌 GPU VRAMにモデルを収める
✔ メモリ制約のある展開
✔ 1-2ビットの誤差が許容されるCPUおよびエッジデバイス
✔ 超低ビット量子化の研究
適切なモデルフォーマットの選択
適切なモデルフォーマットの選択は、ハードウェアの能力とメモリ制約に依存します。
BF16(Brain Float 16)– BF16アクセラレーションが利用可能な場合に使用
- 高速な計算を可能にする16ビット浮動小数点フォーマットで、良好な精度を保持。
- FP32と同様のダイナミックレンジを提供し、メモリ使用量を削減。
- BF16アクセラレーションをサポートするハードウェアに推奨(デバイスの仕様を確認)。
- FP32と比べてメモリフットプリントを削減した高性能推論に最適。
📌 BF16を使用する場合:
✔ ハードウェアがBF16サポートをネイティブに持つ(例:新しいGPU、TPU)。
✔ より高い精度を維持しながらメモリを節約したい。
✔ モデルを別のフォーマットに再量子化する予定がある。
📌 BF16を避ける場合:
❌ ハードウェアがBF16をサポートしていない(FP32にフォールバックし、遅くなる可能性がある)。
❌ BF16最適化がない古いデバイスとの互換性が必要。
F16(Float 16)– BF16より広くサポート
- 16ビット浮動小数点の高精度フォーマットだが、BF16より値の範囲が狭い。
- FP16アクセラレーションをサポートするほとんどのデバイス(多くのGPUや一部のCPU)で動作。
- BF16より若干精度が低いが、一般的に推論には十分。
📌 F16を使用する場合:
✔ ハードウェアがFP16をサポートしているが、BF16をサポートしていない。
✔ 速度、メモリ使用量、精度のバランスが必要。
✔ GPUやFP16計算に最適化されたデバイスで実行する。
📌 F16を避ける場合:
❌ デバイスがネイティブFP16サポートを持たない(予想より遅くなる可能性がある)。
❌ メモリ制約がある。
量子化モデル(Q4_K、Q6_K、Q8など)– CPUおよび低VRAM推論用
量子化はモデルサイズとメモリ使用量を削減し、可能な限り精度を維持。
- 低ビットモデル(Q4_K) → 最小メモリ使用量に最適、精度が低い可能性あり。
- 高ビットモデル(Q6_K、Q8_0) → より良い精度、より多くのメモリが必要。
📌 量子化モデルを使用する場合:
✔ CPUで推論を実行し、最適化されたモデルが必要。
✔ デバイスのVRAMが低く、完全精度モデルをロードできない。
✔ 合理的な精度を維持しながらメモリフットプリントを削減したい。
📌 量子化モデルを避ける場合:
❌ 最大の精度が必要(完全精度モデルが適している)。
❌ ハードウェアがより高精度のフォーマット(BF16/F16)に十分なVRAMを持っている。
超低ビット量子化(IQ3_XS、IQ3_S、IQ3_M、Q4_K、Q4_0)
これらのモデルは極端なメモリ効率に最適化されており、低電力デバイスやメモリが重要な制約となる大規模展開に理想的。
-
IQ3_XS:超低ビット量子化(3ビット)、極端なメモリ効率。
- 使用例:Q4_Kでも大きすぎる超低メモリデバイスに最適。
- トレードオフ:高ビット量子化と比べて精度が低い。
-
IQ3_S:最大のメモリ効率のための小さなブロックサイズ。
- 使用例:IQ3_XSが過度に攻撃的である場合の低メモリデバイスに最適。
-
IQ3_M:IQ3_Sより良い精度の中ブロックサイズ。
- 使用例:IQ3_Sが制限的すぎる低メモリデバイスに適している。
-
Q4_K:4ビット量子化、ブロックごとの最適化で精度向上。
- 使用例:Q6_Kが大きすぎる低メモリデバイスに最適。
-
Q4_0:純粋な4ビット量子化、ARMデバイスに最適化。
- 使用例:ARMベースのデバイスや低メモリ環境に最適。
サマリーテーブル:モデルフォーマット選択
モデルフォーマット |
精度 |
メモリ使用量 |
デバイス要件 |
最適な使用例 |
BF16 |
最高 |
高 |
BF16サポートGPU/CPU |
メモリ削減した高速推論 |
F16 |
高 |
高 |
FP16サポートデバイス |
BF16が利用できない場合のGPU推論 |
Q4_K |
中低 |
低 |
CPUまたは低VRAMデバイス |
メモリ制約環境に最適 |
Q6_K |
中 |
中 |
より多くのメモリを持つCPU |
量子化されながらもより良い精度 |
Q8_0 |
高 |
中 |
十分なVRAMを持つCPU/GPU |
量子化モデル中最も高い精度 |
IQ3_XS |
非常に低い |
非常に低い |
超低メモリデバイス |
極端なメモリ効率と低精度 |
Q4_0 |
低 |
低 |
ARMまたは低メモリデバイス |
llama.cppがARMデバイスに最適化 |
含まれるファイルと詳細
OlympicCoder-7B-bf16.gguf
- モデル重みをBF16で保持。
- モデルを別のフォーマットに再量子化したい場合に使用。
- デバイスがBF16アクセラレーションをサポートしている場合に最適。
OlympicCoder-7B-f16.gguf
- モデル重みをF16で保持。
- FP16をサポートするデバイス、特にBF16が利用できない場合に使用。
OlympicCoder-7B-bf16-q8_0.gguf
- 出力層と埋め込み層はBF16のまま。
- 他のすべてのレイヤーはQ8_0に量子化。
- デバイスがBF16をサポートし、量子化バージョンが必要な場合に使用。
OlympicCoder-7B-f16-q8_0.gguf
- 出力層と埋め込み層はF16のまま。
- 他のすべてのレイヤーはQ8_0に量子化。
OlympicCoder-7B-q4_k.gguf
- 出力層と埋め込み層はQ8_0に量子化。
- 他のすべてのレイヤーはQ4_Kに量子化。
- メモリが限られたCPU推論に適している。
OlympicCoder-7B-q4_k_s.gguf
- 最小のQ4_Kバリアント、精度を犠牲にしてメモリ使用量を削減。
- 非常に低メモリ環境に最適。
OlympicCoder-7B-q6_k.gguf
- 出力層と埋め込み層はQ8_0に量子化。
- 他のすべてのレイヤーはQ6_Kに量子化。
OlympicCoder-7B-q8_0.gguf
- 完全にQ8量子化されたモデルで、より高い精度を提供。
- より多くのメモリが必要だが、より高い精度を提供。
OlympicCoder-7B-iq3_xs.gguf
- IQ3_XS量子化、極端なメモリ効率に最適化。
- 超低メモリデバイスに最適。
OlympicCoder-7B-iq3_m.gguf
- IQ3_M量子化、中ブロックサイズでより良い精度を提供。
- 低メモリデバイスに適している。
OlympicCoder-7B-q4_0.gguf
- 純粋なQ4_0量子化、ARMデバイスに最適化。
- 低メモリ環境に最適。
- より良い精度が必要な場合はIQ4_NLを推奨。
🚀 これらのモデルが役立つ場合
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💬 テスト方法:
- チャットアイコンをクリック(どのページの右下にもあります)
- AIアシスタントタイプを選択:
TurboLLM
(GPT-4-mini)
FreeLLM
(オープンソース)
TestLLM
(実験的CPUのみ)
テスト内容
AIネットワークモニタリングのための小さなオープンソースモデルの限界に挑戦しています:
- ライブネットワークサービスに対する関数呼び出し
- どれだけ小さなモデルが以下を処理できるか:
- 自動化されたNmapスキャン
- 量子対応チェック
- Metasploit統合
🟡 TestLLM – 現在の実験モデル(llama.cpp、6 CPUスレッド):
- ✅ ゼロ設定セットアップ
- ⏳ 30秒のロード時間(推論は遅いがAPIコストなし)
- 🔧 協力募集! エッジデバイスAIに興味があれば、協力しましょう!
その他のアシスタント
🟢 TurboLLM – gpt-4-miniを使用:
🔵 HugLLM – オープンソースモデル(≈8Bパラメータ):
- TurboLLMより2倍多いトークン
- AIパワードログ分析
- 🌐 Hugging Face推論APIで実行
💡 テストするAIコマンドの例:
"私のウェブサイトのSSL証明書情報を教えて"
"私のサーバーが量子安全暗号を使用しているか確認して"
"クイックNmap脆弱性テストを実行して"