# BitNet

## 概要

4兆トークンのコーパスで学習されたこのモデルは、同規模の主要なオープンウェイト・フルプレシジョンモデルと同等の性能を達成できることを示しており、計算効率（メモリ、エネルギー、レイテンシ）において大幅な利点を提供します。

➡️ **技術レポート:** [BitNet b1.58 2B4T 技術レポート](https://huggingface.co/papers/2504.12285)

➡️ **公式推論コード:** [microsoft/BitNet (bitnet.cpp)](https://github.com/microsoft/BitNet)

## モデルのバリアント

Hugging Faceでは、モデルの重みの複数のバージョンが利用可能です:

* [**`microsoft/bitnet-b1.58-2B-4T`**](https://huggingface.co/microsoft/bitnet-b1.58-2B-4T): 効率的な推論に最適化されたパックされた1.58ビットの重みを含みます。**デプロイにはこれを使用してください。**

* [**`microsoft/bitnet-b1.58-2B-4T-bf16`**](https://huggingface.co/microsoft/bitnet-b1.58-2B-4T-bf16): BF16形式のマスターウェイトが含まれています。**トレーニングまたはファインチューニング目的でのみ使用してください。**

* [**`microsoft/bitnet-b1.58-2B-4T-gguf`**](https://huggingface.co/microsoft/bitnet-b1.58-2B-4T-gguf): `bitnet.cpp` ライブラリによる CPU 推論に対応する、GGUF 形式のモデル重みを収録しています。

### モデルの詳細

* **アーキテクチャ:** Transformerベースで、`BitLinear`層（BitNetフレームワーク）により修正されています。
  * Rotary Position Embeddings (RoPE) を使用します。
  * FFN層に二乗ReLU（ReLU²）活性化関数を使用します。
  * [`subln`](https://proceedings.mlr.press/v202/wang23u.html)正規化を採用しています。
  * 線形層や正規化層にはバイアス項がありません。
* **量子化:** ネイティブの1.58ビット重みと8ビット活性化(W1.58A8)。
  * absmean量子化を用いて、フォワードパス中に重みを3値 {-1, 0, +1} に量子化します。
  * アクティベーションは、absmax量子化（トークンごと）を使用して8ビット整数に量子化されます。
  * **重要なのは、このモデルは後処理による量子化ではなく、この量子化方式で*ゼロから学習*された点です。**
* **パラメータ:** 約20億
* **学習トークン数:** 4兆
* **コンテキスト長:** **4096トークン**の最大シーケンス長。
  * *推奨事項:* 非常に長いコンテキストを必要とするタスク（事前学習の長さを超える場合や、特殊な長文推論タスクなど）で最適なパフォーマンスを得るためには、最終的なファインチューニング段階の前に、中間的な長シーケンス適応/トレーニングの実施を推奨します。
* **トレーニング段階:**
    1. **事前学習:** 2段階の学習率と重み減衰スケジュールを用いて、公開テキスト/コードおよび合成数学データで大規模な学習を行います。
    2. **教師ありファインチューニング（SFT）:** 指示追従および対話データセットを用いて、sum loss集約と特定のハイパーパラメータチューニングによりファインチューニングしました。
    3. **直接選好最適化（DPO）:** 選好ペアを用いて、人間の選好にアラインメントを行います。
* **トークナイザー:** LLaMA 3 Tokenizer（語彙サイズ: 128,256）。

## 使用のコツ

**効率性に関する非常に重要な注意**

> このモデルを標準のtransformersライブラリで使用する場合、パフォーマンス効率（速度、レイテンシ、消費電力）の向上は期待しないでください。
>
> transformers 内の現在の実行パスには、BitNet アーキテクチャの利点を活用するために必要な、特化かつ高度に最適化された計算カーネルが含まれていません。transformers 経由でモデルを実行すると、CPU および GPU の両方で、このフレームワーク内の標準的なフルプレシジョンモデルと同等、あるいはそれ以下の推論速度とエネルギー消費になる可能性が高いです。
>
> 量子化された重みによりメモリ使用量が減少するのを観察できるかもしれませんが、この標準的な Transformers の使用経路では、主な計算効率の恩恵は得られません。
>
> 技術論文で示された効率性の利点を実現するには、専用の C++ 実装である [bitnet.cpp](https://github.com/microsoft/BitNet) を使用することが必須です。

### 要件

```bash
pip install transformers
```

### 例

```python
from transformers import AutoModelForCausalLM, AutoTokenizer

model_id = "microsoft/bitnet-b1.58-2B-4T"

# Load tokenizer and model
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(model_id)
model = AutoModelForCausalLM.from_pretrained(
    model_id,
 device_map="auto")

# Apply the chat template
messages = [
    {"role": "system", "content": "You are a helpful AI assistant."},
    {"role": "user", "content": "How are you?"},
]
chat_input = tokenizer.apply_chat_template(messages, tokenize=True, add_generation_prompt=True, return_tensors="pt").to(model.device)

# Generate response
chat_outputs = model.generate(chat_input, max_new_tokens=50)
response = tokenizer.decode(chat_outputs[0][chat_input.shape[-1]:], skip_special_tokens=True) # Decode only the response part
print("\nAssistant Response:", response)
```

## BitNetConfig[[transformers.BitNetConfig]]

#### transformers.BitNetConfig[[transformers.BitNetConfig]]

```python
transformers.BitNetConfig(transformers_version: str | None = None, architectures: list[str] | None = None, output_hidden_states: bool | None = False, return_dict: bool | None = True, dtype: str | torch.dtype | None = None, chunk_size_feed_forward: int = 0, is_encoder_decoder: bool = False, id2label: dict[int, str] | dict[str, str] | None = None, label2id: dict[str, int] | dict[str, str] | None = None, problem_type: Literal['regression', 'single_label_classification', 'multi_label_classification'] | None = None, vocab_size: int = 128256, hidden_size: int = 2560, intermediate_size: int = 6912, num_hidden_layers: int = 30, num_attention_heads: int = 20, num_key_value_heads: int | None = 5, hidden_act: str = 'relu2', max_position_embeddings: int = 2048, initializer_range: float = 0.02, rms_norm_eps: float = 1e-05, use_cache: bool = True, pad_token_id: int | None = None, bos_token_id: int | None = 128000, eos_token_id: int | list[int] | None = 128001, tie_word_embeddings: bool = False, attention_bias: bool = False, attention_dropout: float | int | None = 0.0, rope_parameters: transformers.modeling_rope_utils.RopeParameters | dict | None = None)
```

[ソース](https://github.com/huggingface/transformers/blob/main/src/transformers/models/bitnet/configuration_bitnet.py#L24)

**パラメータ:**

vocab_size (`int`、*任意*、デフォルトは`128256`) : モデルの語彙サイズ。`input_ids`で表現できるトークンの種類数を定義します。

hidden_size (`int`、*任意*、デフォルトは`2560`) : 隠れ表現の次元数。

intermediate_size (`int`、*optional*、デフォルトは`6912`) : MLP 表現の次元数。

num_hidden_layers (`int`、*任意*、デフォルトは`30`) : Transformer デコーダーの隠れ層の数。

num_attention_heads (`int`、*任意*、デフォルトは`20`) : Transformer デコーダーの各アテンション層におけるアテンションヘッドの数。

num_key_value_heads (`int`, *任意*, デフォルトは `5`) : Grouped Query Attention を実装するために使用する key_value ヘッドの数です。`num_key_value_heads=num_attention_heads` の場合、モデルは Multi Head Attention (MHA) を使用し、`num_key_value_heads=1` の場合は Multi Query Attention (MQA) を使用し、それ以外の場合は GQA が使用されます。マルチヘッドのチェックポイントを GQA のチェックポイントに変換する際は、各グループの key ヘッドと value ヘッドは、そのグループ内の元のすべてのヘッドを平均プーリングして構築する必要があります。詳細については、[この論文](https://huggingface.co/papers/2305.13245)を参照してください。指定されない場合、デフォルトで `num_attention_heads` が使用されます。

hidden_act (`str`、*任意*、デフォルトは`relu2`) : デコーダーで使用する非線形活性化関数（関数または文字列）。例えば、`"gelu"`、`"relu"`、`"silu"` など。

max_position_embeddings (`int`、*任意*、デフォルトは`2048`)：このモデルが使用される可能性のある最大シーケンス長です。

initializer_range (`float`、*任意*、デフォルトは`0.02`) : すべての重み行列を初期化するためのtruncated_normal_initializerの標準偏差です。

rms_norm_eps (`float`、*任意*、デフォルトは`1e-05`) : rms 正規化レイヤーで使用する epsilon。

use_cache (`bool`、*任意*、デフォルトは `True`) : モデルが最後のキー/バリューアテンションを返すかどうか（すべてのモデルで利用されるわけではありません）。`config.is_decoder=True` の場合、またはモデルがデコーダー専用の生成モデルである場合にのみ関連します。

pad_token_id (`int`, *任意*) : 語彙内でパディングに使用されるトークンID。

bos_token_id (`int`、*任意*、デフォルトは `128000`) : 語彙内でストリームの開始に使用されるトークン ID。

eos_token_id (`Union[int, list[int]]`、*任意*、デフォルトは `128001`) : 語彙内でストリーム終了に使用されるトークン ID。

tie_word_embeddings (`bool`, *任意*, デフォルトは `False`) : モデルの `tied_weights_keys` マッピングに従って重み埋め込みを共有するかどうか。

attention_bias (`bool`、*任意*、デフォルトは`False`) : セルフアテンションにおけるクエリ、キー、バリュー、出力の投影層でバイアスを使用するかどうか。

attention_dropout (`Union[float, int]`、*任意*、デフォルトは`0.0`) : 注意確率のドロップアウト率。

rope_parameters (`Union[~modeling_rope_utils.RopeParameters, dict]`, *optional*) : RoPE 埋め込みの設定パラメータを含む辞書です。この辞書には `rope_theta` の値が含まれていなければならず、より長い `max_position_embeddings` で RoPE を使用する場合、スケーリングに使用されるパラメータが任意で含まれます。

これは BitNetModel の設定を保存するための設定クラスです。指定された引数に基づいて Bitnet モデルをインスタンス化し、モデルのアーキテクチャを定義するために使用されます。デフォルト値で設定をインスタンス化すると、[microsoft/bitnet-b1.58-2B-4T](https://huggingface.co/microsoft/bitnet-b1.58-2B-4T) と同様の設定が得られます。

設定オブジェクトは [PreTrainedConfig](/docs/transformers/main/ja/main_classes/configuration#transformers.PreTrainedConfig) を継承し、モデルの出力を制御するために使用できます。詳細については、[PreTrainedConfig](/docs/transformers/main/ja/main_classes/configuration#transformers.PreTrainedConfig) のドキュメントを参照してください。

```python
>>> from transformers import BitNetModel, BitNetConfig

>>> # Initializing a BitNet style configuration
>>> configuration = BitNetConfig()

>>> # Initializing a model from the BitNet style configuration
>>> model = BitNetModel(configuration)

>>> # Accessing the model configuration
>>> configuration = model.config
```

## BitNetModel[[transformers.BitNetModel]]

#### transformers.BitNetModel[[transformers.BitNetModel]]

```python
transformers.BitNetModel(config: BitNetConfig)
```

[ソース](https://github.com/huggingface/transformers/blob/main/src/transformers/models/bitnet/modeling_bitnet.py#L330)

**パラメータ:**

config ([BitNetConfig](/docs/transformers/main/ja/model_doc/bitnet#transformers.BitNetConfig)) : モデルのパラメータをすべて含むモデル設定クラスです。設定ファイルで初期化しても、モデルに関連する重みは読み込まれず、設定のみが読み込まれます。モデルの重みをロードするには、[from_pretrained()](/docs/transformers/main/ja/main_classes/model#transformers.PreTrainedModel.from_pretrained) メソッドを確認してください。

特定のヘッドを上に持たず、生のhidden-statesを出力する素のBitnet Model。

このモデルは [PreTrainedModel](/docs/transformers/main/ja/main_classes/model#transformers.PreTrainedModel) を継承しています。ライブラリがすべてのモデルに対して実装している汎用的なメソッド（ダウンロードや保存、入力埋め込みのリサイズ、ヘッドのプルーニングなど）については、スーパークラスのドキュメントを参照してください。

このモデルは、PyTorchの[torch.nn.Module](https://pytorch.org/docs/stable/nn.html#torch.nn.Module)のサブクラスでもあります。通常のPyTorch Moduleとして使用し、一般的な使用方法や動作に関する詳細については、PyTorchのドキュメントを参照してください。

#### forward[[transformers.BitNetModel.forward]]

```python
forward(input_ids: typing.Optional[torch.LongTensor] = None, attention_mask: typing.Optional[torch.Tensor] = None, position_ids: typing.Optional[torch.LongTensor] = None, past_key_values: transformers.cache_utils.Cache | None = None, inputs_embeds: typing.Optional[torch.FloatTensor] = None, use_cache: bool | None = None, **kwargs: *<class 'transformers.utils.generic.TransformersKwargs'>)
```

[ソース](https://github.com/huggingface/transformers/blob/main/src/transformers/models/bitnet/modeling_bitnet.py#L347)

**パラメータ:**

input_ids (`torch.LongTensor`、shape `(batch_size, sequence_length)`、*任意*) : 語彙における入力シーケンスのトークンインデックスです。デフォルトでは、パディングは無視されます。インデックスは [AutoTokenizer](/docs/transformers/main/ja/model_doc/auto#transformers.AutoTokenizer) を使用して取得できます。詳細については、[PreTrainedTokenizer.encode()](/docs/transformers/main/ja/internal/tokenization_utils#transformers.PreTrainedTokenizerBase.encode) および [PreTrainedTokenizer.__call__()](/docs/transformers/main/ja/internal/tokenization_utils#transformers.PreTrainedTokenizerBase.__call__) を参照してください。 [入力IDとは何ですか？](../glossary#input-ids)

attention_mask (`torch.Tensor`、shape `(batch_size, sequence_length)`、*任意*) : padding トークンのインデックスに対する attention を回避するためのマスクです。マスクの値は `[0, 1]` から選択されます:  - **マスクされない**トークンは 1、- **マスクされる**トークンは 0。  [attention マスクとは?](../glossary#attention-mask)

position_ids (`torch.LongTensor`、shape `(batch_size, sequence_length)`、*任意*) : 各入力シーケンスのトークンが位置埋め込み内で占める位置のインデックスです。`[0, config.n_positions - 1]` の範囲から選択されます。 [位置 ID とは何か？](../glossary#position-ids)

past_key_values (`~cache_utils.Cache`, *任意*) : 逐次デコードを高速化するために使用できる、事前計算された hidden-states（self-attention ブロックおよび cross-attention ブロック内の key と value）です。通常、`use_cache=True` または `config.use_cache=True` の場合、モデルがデコードの以前の段階で返した `past_key_values` で構成されます。入力として許可されるのは [Cache](/docs/transformers/main/ja/internal/generation_utils#transformers.Cache) インスタンスのみです。[kv cache ガイド](https://huggingface.co/docs/transformers/en/kv_cache)を参照してください。`past_key_values` が渡されない場合、デフォルトで [DynamicCache](/docs/transformers/main/ja/internal/generation_utils#transformers.DynamicCache) が初期化されます。モデルは、入力として与えられたのと同じキャッシュ形式を出力します。`past_key_values` を使用する場合は、すべての `input_ids`（形状 `(batch_size, sequence_length)`）の代わりに、このモデルに過去の key value 状態が与えられていない未処理の `input_ids`（形状 `(batch_size, unprocessed_length)`）のみを入力する必要があります。

inputs_embeds (`torch.FloatTensor`、shape `(batch_size, sequence_length, hidden_size)`、*任意*) : `input_ids` を渡す代わりに、埋め込み表現を直接渡すこともできます。これは、モデル内部の埋め込み参照行列よりも、`input_ids` のインデックスを対応するベクトルに変換する方法をより細かく制御したい場合に有用です。

use_cache (`bool`, *任意*) : `True`に設定すると、`past_key_values`のキーバリュー状態が返され、デコーディングの高速化に利用できます（`past_key_values`を参照）。

**戻り値:** [BaseModelOutputWithPast](/docs/transformers/main/ja/main_classes/output#transformers.modeling_outputs.BaseModelOutputWithPast) または `tuple(torch.FloatTensor)`

[BitNetConfig](/docs/transformers/main/ja/model_doc/bitnet#transformers.BitNetConfig) や入力に応じて、さまざまな要素で構成される [BaseModelOutputWithPast](/docs/transformers/main/ja/main_classes/output#transformers.modeling_outputs.BaseModelOutputWithPast) または `torch.FloatTensor` のタプル(`return_dict=False` が渡された場合、または `config.return_dict=False` の場合)。

[BitNetModel](/docs/transformers/main/ja/model_doc/bitnet#transformers.BitNetModel)のforwardメソッドは、`__call__`特殊メソッドをオーバーライドします。

この関数内でフォワードパスの手順を定義する必要がありますが、その後、この関数ではなく`Module`インスタンスを呼び出すべきです。前者は前処理と後処理の実行を適切に処理するのに対し、後者はそれらを無視してしまいます。

- **last_hidden_state** (`torch.FloatTensor`、shape `(batch_size, sequence_length, hidden_size)`) -- モデルの最終層の出力における隠れ状態のシーケンス。

  `past_key_values`が使用されている場合、出力されるのは、形状`(batch_size, 1, hidden_size)`のシーケンスの最後の隠れ状態のみです。
- **past_key_values** (`Cache`、*任意*、`use_cache=True` が渡された場合または `config.use_cache=True` の場合に返されます) -- [Cache](/docs/transformers/main/ja/internal/generation_utils#transformers.Cache) のインスタンスです。詳細については、[kv cache ガイド](https://huggingface.co/docs/transformers/en/kv_cache)を参照してください。

  自己アテンションブロック（および `config.is_encoder_decoder=True` の場合、クロスカレンションブロック）の事前計算済みヒドゥンステート（キーとバリュー）を保持します。これらは逐次デコーディングを高速化するために使用できます（`past_key_values` 入力参照）。
- **hidden_states** (`tuple(torch.FloatTensor)`、*optional*、`output_hidden_states=True` が渡された場合または `config.output_hidden_states=True` の場合に返されます) -- `torch.FloatTensor` のタプル（埋め込み層を持つモデルの場合、埋め込みの出力用が 1 つ、各層の出力用が 1 つずつ）で、形状は `(batch_size, sequence_length, hidden_size)` です。

  各層の出力におけるモデルのHidden-states、および任意の初期埋め込み出力。
- **attentions** (`tuple(torch.FloatTensor)`、*optional*、`output_attentions=True` が渡された場合または `config.output_attentions=True` の場合に返されます) -- `torch.FloatTensor` のタプル（各レイヤーごとに1つ）で、形状は `(batch_size, num_heads, sequence_length, sequence_length)` です。

  アテンションのsoftmax後のアテンション重み。自己アテンションヘッド内で加重平均を計算するために使用されます。

## BitNetForCausalLM[[transformers.BitNetForCausalLM]]

#### transformers.BitNetForCausalLM[[transformers.BitNetForCausalLM]]

```python
transformers.BitNetForCausalLM(config: BitNetConfig)
```

[ソース](https://github.com/huggingface/transformers/blob/main/src/transformers/models/bitnet/modeling_bitnet.py#L404)

**パラメータ:**

config ([BitNetConfig](/docs/transformers/main/ja/model_doc/bitnet#transformers.BitNetConfig)) : モデルのパラメータをすべて含むモデル設定クラスです。設定ファイルで初期化しても、モデルに関連する重みは読み込まれず、設定のみが読み込まれます。モデルの重みをロードするには、[from_pretrained()](/docs/transformers/main/ja/main_classes/model#transformers.PreTrainedModel.from_pretrained) メソッドを確認してください。

因果言語モデリング用の Bitnet モデル。

このモデルは [PreTrainedModel](/docs/transformers/main/ja/main_classes/model#transformers.PreTrainedModel) を継承しています。ライブラリがすべてのモデルに対して実装している汎用的なメソッド（ダウンロードや保存、入力埋め込みのリサイズ、ヘッドのプルーニングなど）については、スーパークラスのドキュメントを参照してください。

このモデルは、PyTorchの[torch.nn.Module](https://pytorch.org/docs/stable/nn.html#torch.nn.Module)のサブクラスでもあります。通常のPyTorch Moduleとして使用し、一般的な使用方法や動作に関する詳細については、PyTorchのドキュメントを参照してください。

#### forward[[transformers.BitNetForCausalLM.forward]]

```python
forward(input_ids: typing.Optional[torch.LongTensor] = None, attention_mask: typing.Optional[torch.Tensor] = None, position_ids: typing.Optional[torch.LongTensor] = None, past_key_values: transformers.cache_utils.Cache | None = None, inputs_embeds: typing.Optional[torch.FloatTensor] = None, labels: typing.Optional[torch.LongTensor] = None, use_cache: bool | None = None, logits_to_keep: typing.Union[int, torch.Tensor] = 0, **kwargs: *<class 'transformers.utils.generic.TransformersKwargs'>)
```

[ソース](https://github.com/huggingface/transformers/blob/main/src/transformers/models/bitnet/modeling_bitnet.py#L419)

**パラメータ:**

input_ids (`torch.LongTensor`、shape `(batch_size, sequence_length)`、*任意*) : 語彙における入力シーケンスのトークンインデックスです。デフォルトでは、パディングは無視されます。インデックスは [AutoTokenizer](/docs/transformers/main/ja/model_doc/auto#transformers.AutoTokenizer) を使用して取得できます。詳細については、[PreTrainedTokenizer.encode()](/docs/transformers/main/ja/internal/tokenization_utils#transformers.PreTrainedTokenizerBase.encode) および [PreTrainedTokenizer.__call__()](/docs/transformers/main/ja/internal/tokenization_utils#transformers.PreTrainedTokenizerBase.__call__) を参照してください。 [入力IDとは何ですか？](../glossary#input-ids)

attention_mask (`torch.Tensor`、shape `(batch_size, sequence_length)`、*任意*) : padding トークンのインデックスに対する attention を回避するためのマスクです。マスクの値は `[0, 1]` から選択されます:  - **マスクされない**トークンは 1、- **マスクされる**トークンは 0。  [attention マスクとは?](../glossary#attention-mask)

position_ids (`torch.LongTensor`、shape `(batch_size, sequence_length)`、*任意*) : 各入力シーケンスのトークンが位置埋め込み内で占める位置のインデックスです。`[0, config.n_positions - 1]` の範囲から選択されます。 [位置 ID とは何か？](../glossary#position-ids)

past_key_values (`~cache_utils.Cache`, *任意*) : 逐次デコードを高速化するために使用できる、事前計算された hidden-states（self-attention ブロックおよび cross-attention ブロック内の key と value）です。通常、`use_cache=True` または `config.use_cache=True` の場合、モデルがデコードの以前の段階で返した `past_key_values` で構成されます。入力として許可されるのは [Cache](/docs/transformers/main/ja/internal/generation_utils#transformers.Cache) インスタンスのみです。[kv cache ガイド](https://huggingface.co/docs/transformers/en/kv_cache)を参照してください。`past_key_values` が渡されない場合、デフォルトで [DynamicCache](/docs/transformers/main/ja/internal/generation_utils#transformers.DynamicCache) が初期化されます。モデルは、入力として与えられたのと同じキャッシュ形式を出力します。`past_key_values` を使用する場合は、すべての `input_ids`（形状 `(batch_size, sequence_length)`）の代わりに、このモデルに過去の key value 状態が与えられていない未処理の `input_ids`（形状 `(batch_size, unprocessed_length)`）のみを入力する必要があります。

inputs_embeds (`torch.FloatTensor`、shape `(batch_size, sequence_length, hidden_size)`、*任意*) : `input_ids` を渡す代わりに、埋め込み表現を直接渡すこともできます。これは、モデル内部の埋め込み参照行列よりも、`input_ids` のインデックスを対応するベクトルに変換する方法をより細かく制御したい場合に有用です。

labels (`torch.LongTensor`、shape `(batch_size, sequence_length)`、*optional*) : マスク言語モデリング損失を計算するためのラベル。インデックスは `[0, transformers., config.vocab_size]` の範囲内であるか、-100 である必要があります（`input_ids` の docstring を参照）。インデックスが `-100` に設定されたトークンは無視（マスク）され、損失は `[0, transformers., config.vocab_size]` の範囲内のラベルを持つトークンに対してのみ計算されます。

use_cache (`bool`, *任意*) : `True`に設定すると、`past_key_values`のキーバリュー状態が返され、デコーディングの高速化に利用できます（`past_key_values`を参照）。

logits_to_keep (`Union[int, torch.Tensor]`、*任意*、デフォルトは `0`) : `int` の場合、最後の `logits_to_keep` トークンについて logits を計算します。`0` の場合、すべての `input_ids` について logits を計算します（特殊ケース）。生成には最後のトークンの logits だけで十分であり、そのトークンのみについて計算することでメモリを節約できます。これは、長いシーケンスや大規模な語彙サイズの場合に特に顕著な効果があります。`torch.Tensor` の場合、シーケンス長次元で保持するインデックスに対応する 1 次元である必要があります。これは、パックされたテンソル形式（バッチとシーケンス長を単一の次元にまとめる形式）を使用する場合に有用です。

**戻り値:** [CausalLMOutputWithPast](/docs/transformers/main/ja/main_classes/output#transformers.modeling_outputs.CausalLMOutputWithPast) または `tuple(torch.FloatTensor)`

A [CausalLMOutputWithPast](/docs/transformers/main/ja/main_classes/output#transformers.modeling_outputs.CausalLMOutputWithPast) or a tuple of `torch.FloatTensor` (if `return_dict=False` is passed or when `config.return_dict=False`) comprising various elements depending on the configuration ([BitNetConfig](/docs/transformers/main/ja/model_doc/bitnet#transformers.BitNetConfig)) and inputs.

[BitNetForCausalLM](/docs/transformers/main/ja/model_doc/bitnet#transformers.BitNetForCausalLM)のforwardメソッドは、`__call__`特殊メソッドをオーバーライドします。

この関数内でフォワードパスの手順を定義する必要がありますが、その後、この関数ではなく`Module`インスタンスを呼び出すべきです。前者は前処理と後処理の実行を適切に処理するのに対し、後者はそれらを無視してしまいます。

- **loss** (`torch.FloatTensor`、shape `(1,)`、*optional*、`labels` が指定された場合に返されます) -- 言語モデリングの損失(次のトークンの予測用)。
- **logits** (`torch.FloatTensor`、shape `(batch_size, sequence_length, config.vocab_size)`) -- 言語モデリングヘッドの予測スコア（SoftMax 適用前の各語彙トークンのスコア）。
- **past_key_values** (`Cache`、*任意*、`use_cache=True` が渡された場合または `config.use_cache=True` の場合に返されます) -- [Cache](/docs/transformers/main/ja/internal/generation_utils#transformers.Cache) のインスタンスです。詳細については、[kv cache ガイド](https://huggingface.co/docs/transformers/en/kv_cache)を参照してください。

  逐次デコーディングを高速化するために使用できる（`past_key_values` 入力参照）、事前計算済みの隠れ状態（自己注意ブロックのキーとバリュー）が含まれます。
- **hidden_states** (`tuple(torch.FloatTensor)`、*optional*、`output_hidden_states=True` が渡された場合または `config.output_hidden_states=True` の場合に返されます) -- `torch.FloatTensor` のタプル（埋め込み層を持つモデルの場合、埋め込みの出力用が 1 つ、各層の出力用が 1 つずつ）で、形状は `(batch_size, sequence_length, hidden_size)` です。

  各層の出力におけるモデルのHidden-states、および任意の初期埋め込み出力。
- **attentions** (`tuple(torch.FloatTensor)`、*optional*、`output_attentions=True` が渡された場合または `config.output_attentions=True` の場合に返されます) -- `torch.FloatTensor` のタプル（各レイヤーごとに1つ）で、形状は `(batch_size, num_heads, sequence_length, sequence_length)` です。

  アテンションのsoftmax後のアテンション重み。自己アテンションヘッド内で加重平均を計算するために使用されます。

例:

```python
>>> from transformers import AutoTokenizer, BitNetForCausalLM

>>> model = BitNetForCausalLM.from_pretrained("microsoft/bitnet-b1.58-2B-4T")
>>> tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained("microsoft/bitnet-b1.58-2B-4T")

>>> prompt = f'<|begin_of_text|>User: Hey, are you conscious? Can you talk to me?<|eot_id|>Assistant: '
>>> inputs = tokenizer(prompt, return_tensors="pt")

>>> # Generate
>>> generate_ids = model.generate(inputs.input_ids, max_length=100)
>>> tokenizer.batch_decode(generate_ids, skip_special_tokens=True, clean_up_tokenization_spaces=False)[0]
"User: Hey, are you conscious? Can you talk to me?Assistant: No, I'm not conscious. I'm an artificial intelligence designed to assist with information and tasks. How can I help you today?"
```