LLM | IT 技書の森

LLM とは

LLM (Large Language Model) は、大量のテキストデータで事前学習された大規模な言語モデルである。Transformer アーキテクチャをベースに、数十億〜数兆のパラメータを持ち、テキスト生成、要約、翻訳、分類、コード生成など多様なタスクをこなす。

GPT (OpenAI)、Claude (Anthropic)、Nova (Amazon)、Gemini (Google) が代表的なモデルファミリーである。

Transformer アーキテクチャ

2017 年の論文「Attention Is All You Need」で提案された Transformer が LLM の基盤技術。自己注意機構 (Self-Attention) により、文中の単語間の関係を並列に計算する。

入力: 「猫が魚を食べた」
       ↓
[トークン化] → [埋め込み] → [Self-Attention × N層] → [出力]
                                    ↑
                            各単語が他の全単語との
                            関連度を計算

RNN/LSTM と異なり並列計算が可能なため、GPU で効率的に学習できる。

LLM の利用形態

形態	説明	AWS サービス
API 利用	プロバイダーのモデルを API で呼び出す	Bedrock
ファインチューニング	自社データで追加学習	Bedrock / SageMaker
RAG	外部知識を検索して回答に組み込む	Bedrock + OpenSearch
セルフホスト	オープンソースモデルを自前で運用	SageMaker Endpoints

コスト効率と運用負荷の観点から、まず Bedrock の API 利用を検討し、精度が不足する場合にファインチューニングや RAG を導入するのが定石。

トークンとコスト

LLM はテキストをトークン (単語の断片) に分割して処理する。日本語は 1 文字あたり 1〜3 トークンを消費し、英語より割高になる。

モデル	入力コスト	出力コスト
Nova Lite	低い	低い
Nova Pro	中程度	中程度
Claude Sonnet	高い	高い

コスト最適化のポイントは、プロンプトを簡潔にする、キャッシュで同一リクエストの重複を排除する、タスクの難易度に応じてモデルを使い分ける、の 3 つ。

ハルシネーション

LLM は学習データに基づいて「もっともらしい」テキストを生成するため、事実と異なる内容を自信を持って出力することがある (ハルシネーション)。

対策として、RAG で外部知識を参照させる、出力を検証するロジックを組み込む、temperature を低く設定して出力を安定させる、といった手法がある。