# M2M100

## 概要

M2M100モデルは、Angela Fan、Shruti Bhosale、Holger Schwenk、Zhiyi Ma、Ahmed El-Kishky、Siddharth Goyal、Mandeep Baines、Onur Celebi、Guillaume Wenzek、Vishrav Chaudhary、Naman Goyal、Tom Birch、Vitaliy Liptchinsky、Sergey Edunov、Edouard Grave、Michael Auli、Armand Joulin による [Beyond English-Centric Multilingual Machine Translation](https://huggingface.co/papers/2010.11125) で提案されました。

論文の抄録は以下の通りです。

*翻訳分野における既存の研究は、任意の言語ペア間で翻訳できる単一のモデルを訓練することで、大規模多言語機械翻訳の可能性を実証しました。しかし、これらの研究の多くは、英語から翻訳されたデータまたは英語への翻訳データのみを訓練に使用しているため、英語中心（English-Centric）です。これは大規模な訓練データソースによって支えられていますが、世界中の翻訳ニーズを反映していません。本研究では、100の言語の任意のペア間で直接翻訳できる、真のMany-to-Many多言語翻訳モデルを構築しました。大規模マイニングを通じて作成された教師ありデータを用いて、数千の言語方向をカバーする訓練データセットを構築し、オープンソース化しました。その後、高密度スケーリングと言語固有のスパースパラメータの組み合わせによりモデルの容量を効果的に増大させる方法を検討し、高品質なモデルを構築しました。英語中心でないモデルに焦点を当てることで、英語以外の言語間の直接翻訳において10 BLEU以上の向上を実現し、WMTの最良の単一システムと競合する性能を発揮しました。データ、評価、および最終的なM2M-100モデルを他者が再現できるよう、スクリプトをオープンソース化しています。*

このモデルは [valhalla](https://huggingface.co/valhalla) によって提供されました。

## 使用のコツと例

M2M100 は、主に翻訳タスクを目的とした多言語エンコーダー・デコーダー (seq-to-seq) モデルです。このモデルが多言語であるため、シーケンスは特定の形式で入力される必要があります。ソーステキストとターゲットテキストの両方のプレフィックスとして、特別な言語 ID トークンが使用されます。ソーステキストの形式は `[lang_code] X [eos]` であり、`lang_code` はソーステキストに対してソース言語 ID、ターゲットテキストに対してターゲット言語 ID を表し、`X` はソーステキストまたはターゲットテキストを表します。

[M2M100Tokenizer](/docs/transformers/main/ja/model_doc/m2m_100#transformers.M2M100Tokenizer) は `sentencepiece` に依存しているため、例を実行する前にインストールしてください。`sentencepiece` をインストールするには、`pip install sentencepiece` を実行してください。

**教師あり学習**

```python
from transformers import M2M100ForConditionalGeneration, M2M100Tokenizer

model = M2M100ForConditionalGeneration.from_pretrained("facebook/m2m100_418M", device_map="auto")
tokenizer = M2M100Tokenizer.from_pretrained("facebook/m2m100_418M", src_lang="en", tgt_lang="fr")

src_text = "Life is like a box of chocolates."
tgt_text = "La vie est comme une boîte de chocolat."

model_inputs = tokenizer(src_text, text_target=tgt_text, return_tensors="pt").to(model.device)

loss = model(**model_inputs).loss  # forward pass
```

**生成**

M2M100 は、生成において `eos_token_id` を `decoder_start_token_id` として使用し、ターゲット言語の id を最初の生成トークンとして強制します。ターゲット言語の id を最初の生成トークンとして強制するには、*generate* メソッドに *forced_bos_token_id* パラメータを渡します。以下の例では、*facebook/m2m100_418M* チェックポイントを使用して、ヒンディー語からフランス語へ、および中国語から英語への翻訳を行う方法を示しています。

```python
from transformers import M2M100ForConditionalGeneration, M2M100Tokenizer

hi_text = "जीवन एक चॉकलेट बॉक्स की तरह है।"
chinese_text = "生活就像一盒巧克力。"

model = M2M100ForConditionalGeneration.from_pretrained("facebook/m2m100_418M", device_map="auto")
tokenizer = M2M100Tokenizer.from_pretrained("facebook/m2m100_418M")

# translate Hindi to French
tokenizer.src_lang = "hi"
encoded_hi = tokenizer(hi_text, return_tensors="pt").to(model.device)
generated_tokens = model.generate(**encoded_hi, forced_bos_token_id=tokenizer.get_lang_id("fr"))
tokenizer.batch_decode(generated_tokens, skip_special_tokens=True)
"La vie est comme une boîte de chocolat."

# translate Chinese to English
tokenizer.src_lang = "zh"
encoded_zh = tokenizer(chinese_text, return_tensors="pt").to(model.device)
generated_tokens = model.generate(**encoded_zh, forced_bos_token_id=tokenizer.get_lang_id("en"))
tokenizer.batch_decode(generated_tokens, skip_special_tokens=True)
"Life is like a box of chocolate."
```

## リソース

- [翻訳タスクガイド](../tasks/translation)
- [要約タスクガイド](../tasks/summarization)

## M2M100Config[[transformers.M2M100Config]]

#### transformers.M2M100Config[[transformers.M2M100Config]]

```python
transformers.M2M100Config(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, 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, is_encoder_decoder: bool = True, vocab_size: int = 128112, max_position_embeddings: int = 1024, encoder_layers: int = 12, encoder_ffn_dim: int = 4096, encoder_attention_heads: int = 16, decoder_layers: int = 12, decoder_ffn_dim: int = 4096, decoder_attention_heads: int = 16, encoder_layerdrop: float | int = 0.05, decoder_layerdrop: float | int = 0.05, use_cache: bool = True, activation_function: str = 'relu', d_model: int = 1024, dropout: float | int = 0.1, attention_dropout: float | int = 0.1, activation_dropout: float | int = 0.0, init_std: float = 0.02, decoder_start_token_id: int | None = 2, scale_embedding: bool = True, pad_token_id: int | None = 1, bos_token_id: int | None = 0, eos_token_id: int | list[int] | None = 2, tie_word_embeddings: bool = True)
```

[ソース](https://github.com/huggingface/transformers/blob/main/src/transformers/models/m2m_100/configuration_m2m_100.py#L24)

**パラメータ:**

is_encoder_decoder (`bool`、*任意*、デフォルトは`True`) : モデルがエンコーダー/デコーダーとして使用されるかどうかを示します。

vocab_size (`int`、*任意*、デフォルトは`128112`) : 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。

max_position_embeddings (`int`、*任意*、デフォルトは`1024`) : 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。

encoder_layers (`int`、*任意*、デフォルトは`12`) : Transformerエンコーダーの隠れ層の数。設定されていない場合は、`num_layers`と同じ値が使用されます。

encoder_ffn_dim (`int`、*任意*、デフォルトは `4096`) : エンコーダー内の「intermediate」（feed-forward と呼ばれることが多い）層の次元数。

encoder_attention_heads (`int`、*任意*、デフォルトは`16`) : Transformerエン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。

decoder_layers (`int`、*任意*、デフォルトは`12`) : Transformer デコーダーの隠れ層の数。設定されていない場合は、`num_layers` と同じ値が使用されます。

decoder_ffn_dim (`int`、*任意*、デフォルトは `4096`) : デコーダー内の「intermediate」（feed-forward と呼ばれることが多い）層の次元数。

decoder_attention_heads (`int`、*任意*、デフォルトは`16`) : 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。

encoder_layerdrop (`Union[float, int]`、*任意*、デフォルトは`0.05`) : エンコーダーの LayerDrop 確率です。詳細については、[LayerDrop の論文](see https://huggingface.co/papers/1909.11556)を参照してください。

decoder_layerdrop (`Union[float, int]`、*任意*、デフォルトは`0.05`) : デコーダーの LayerDrop 確率です。詳細については、[LayerDrop の論文](see https://huggingface.co/papers/1909.11556)を参照してください。

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。

activation_function (`str`、*任意*、デフォルトは `relu`) : 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。

d_model (`int`、*任意*、デフォルトは`1024`) : エンコーダ層とプーラー層のサイズ。

dropout (`Union[float, int]`、*任意*、デフォルトは`0.1`) : すべての dropout 層の比率。

attention_dropout (`Union[float, int]`、*任意*、デフォルトは`0.1`) : 注意確率のドロップアウト率。

activation_dropout (`Union[float, int]`、*任意*、デフォルトは`0.0`) : 全結合層内の活性化に対する dropout 率。

init_std (`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。

decoder_start_token_id (`int`、*optional*、デフォルトは`2`) : エンコーダーデコーダーモデルが`bos`以外のトークンでデコーディングを開始する場合、そのトークンのID。

scale_embedding (`bool`、*任意*、デフォルトは`True`) : sqrt(d_model) で割って埋め込みをスケーリングするかどうか。

pad_token_id (`int`, *任意*, デフォルトは `1`) : 語彙内でパディングに使用されるトークン ID。

bos_token_id (`int`, *optional*, デフォルトは `0`) : 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`2`) : 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`True`) : 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。

これはM2M100Model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M2M 100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、[facebook/m2m100_418M](https://huggingface.co/facebook/m2m100_418M)と類似した設定が得られます。

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。

例:

```python
>>> from transformers import M2M100Config, M2M100Model

>>> # Initializing a M2M100 facebook/m2m100_418M style configuration
>>> configuration = M2M100Config()

>>> # Initializing a model (with random weights) from the facebook/m2m100_418M style configuration
>>> model = M2M100Model(configuration)

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

## M2M100Tokenizer[[transformers.M2M100Tokenizer]]

#### transformers.M2M100Tokenizer[[transformers.M2M100Tokenizer]]

```python
transformers.M2M100Tokenizer(vocab_file, spm_file, src_lang = None, tgt_lang = None, bos_token = '<s>', eos_token = '</s>', sep_token = '</s>', pad_token = '<pad>', unk_token = '<unk>', language_codes = 'm2m100', sp_model_kwargs: dict[str, typing.Any] | None = None, num_madeup_words = 8, **kwargs)
```

[ソース](https://github.com/huggingface/transformers/blob/main/src/transformers/models/m2m_100/tokenization_m2m_100.py#L49)

**パラメータ:**

vocab_file (`str`) : 語彙ファイルへのパス。

spm_file (`str`) : 語彙を含む[SentencePiece](https://github.com/google/sentencepiece)ファイル（通常は .spm 拡張子）へのパス。

src_lang (`str`, *任意*) : ソース言語を表す文字列。

tgt_lang (`str`, *任意*) : ターゲット言語を表す文字列。

eos_token (`str`、*任意*、デフォルトは `"</s>"`) : シーケンスの終了トークン。

sep_token (`str`、*任意*、デフォルトは `"</s>"`) : 区切りトークンです。複数のシーケンスからシーケンスを構築する際に使用されます。例えば、シーケンス分類では2つのシーケンス、質問応答ではテキストと質問です。また、特殊トークンを用いて構築されたシーケンスの最後のトークンとしても使用されます。

unk_token (`str`、*任意*、デフォルトは `"<unk>"`) : 不明トークン。語彙に存在しないトークンは ID に変換できず、代わりにこのトークンが設定されます。

pad_token (`str`、*任意*、デフォルトは `"<pad>"`) : パディングに使用されるトークンです。長さの異なるシーケンスをバッチ処理する場合などに使用します。

language_codes (`str`、*任意*、デフォルトは `"m2m100"`) : 使用する言語コードです。`"m2m100"` または `"wmt21"` のいずれかである必要があります。

sp_model_kwargs (`dict`、*任意*) : `SentencePieceProcessor.__init__()` メソッドに渡されます。[SentencePiece の Python ラッパー](https://github.com/google/sentencepiece/tree/master/python) は、次のような設定を行うために使用できます。 - `enable_sampling`: サブワード正規化を有効にします。 - `nbest_size`: ユニグラムのサンプリングパラメータ。BPE-Dropout では無効です。  - `nbest_size = {0,1}`: サンプリングは行われません。 - `nbest_size > 1`: nbest_size 個の結果からサンプリングします。 - `nbest_size < 0`: nbest_size が無限であると仮定し、forward-filtering-and-backward-sampling アルゴリズムを使用してすべての仮説（ラティス）からサンプリングします。  - `alpha`: ユニグラムサンプリングのスムーthingパラメータ、および BPE-dropout におけるマージ操作のドロップアウト確率。

[SentencePiece](https://github.com/google/sentencepiece)をベースとしたM2M100のトークナイザーを構築します。

このトークナイザーは、[PreTrainedTokenizer](/docs/transformers/main/ja/main_classes/tokenizer#transformers.PythonBackend) を継承しており、主要なメソッドのほとんどが含まれています。これらのメソッドに関する詳細については、このスーパークラスを参照してください。

例:

```python
>>> from transformers import M2M100ForConditionalGeneration, M2M100Tokenizer

>>> model = M2M100ForConditionalGeneration.from_pretrained("facebook/m2m100_418M")
>>> tokenizer = M2M100Tokenizer.from_pretrained("facebook/m2m100_418M", src_lang="en", tgt_lang="ro")
>>> src_text = " UN Chief Says There Is No Military Solution in Syria"
>>> tgt_text = "Şeful ONU declară că nu există o soluţie militară în Siria"
>>> model_inputs = tokenizer(src_text, text_target=tgt_text, return_tensors="pt")
>>> outputs = model(**model_inputs)  # should work
```

#### build_inputs_with_special_tokens[[transformers.M2M100Tokenizer.build_inputs_with_special_tokens]]

```python
build_inputs_with_special_tokens(token_ids_0: list, token_ids_1: list[int] | None = None)
```

[ソース](https://github.com/huggingface/transformers/blob/main/src/transformers/models/m2m_100/tokenization_m2m_100.py#L255)

**パラメータ:**

token_ids_0 (`list[int]`) : 特殊トークンが追加されるIDのリスト。

token_ids_1 (`list[int]`, *任意*) : シーケンスペア用の任意の第2のIDリスト。

**戻り値:** `list[int]`

適切な特殊トークンを含む[入力 ID](../glossary#input-ids)のリスト。

シーケンス分類タスクにおいて、シーケンスまたはシーケンスのペアからモデルの入力を構築するために、特殊トークンを追加して連結します。MBARTのシーケンスは、`X`がシーケンスを表す以下の形式になります。

- `input_ids`（エンコーダー用）`X [eos, src_lang_code]`
- `decoder_input_ids`: (デコーダー用) `X [eos, tgt_lang_code]`

BOSは使用されません。シーケンスのペアは想定された使用例ではありませんが、セパレーターなしで処理されます。

#### get_special_tokens_mask[[transformers.M2M100Tokenizer.get_special_tokens_mask]]

```python
get_special_tokens_mask(token_ids_0: list, token_ids_1: list[int] | None = None, already_has_special_tokens: bool = False)
```

[ソース](https://github.com/huggingface/transformers/blob/main/src/transformers/models/m2m_100/tokenization_m2m_100.py#L225)

**パラメータ:**

token_ids_0 (`list[int]`) : ID のリスト。

token_ids_1 (`list[int]`, *任意*) : シーケンスペア用の任意の第2のIDリスト。

already_has_special_tokens (`bool`、*任意*、デフォルトは`False`) : トークンリストが、モデル用の特殊トークンを含む形式で既に整形されているかどうかを示します。

**戻り値:** `list[int]`

範囲 [0, 1] の整数のリスト: 特殊トークンは 1、シーケンストークンは 0。

特殊トークンが追加されていないトークンリストからシーケンスIDを取得します。このメソッドは、トークナイザーの`prepare_for_model`メソッドを使用して特殊トークンを追加する際に呼び出されます。

#### create_token_type_ids_from_sequences[[transformers.M2M100Tokenizer.create_token_type_ids_from_sequences]]

```python
create_token_type_ids_from_sequences(token_ids_0: list, token_ids_1: list[int] | None = None)
```

[ソース](https://github.com/huggingface/transformers/blob/main/src/transformers/tokenization_python.py#L1298)

**パラメータ:**

token_ids_0 (`list[int]`) : ID のリスト。

token_ids_1 (`list[int]`, *任意*) : シーケンスペア用の任意の第2のIDリスト。

**戻り値:** `list[int]`

設定されたパターンに従ったトークンタイプID。

シーケンスペア分類タスクで使用するために、渡された2つのシーケンスからマスクを作成します。

このメソッドは、トークナイザーの設定属性に基づいてトークンタイプIDを動的に構築します。
- `token_type_ids_pattern`: 使用するパターン（"all_zeros" または "bert_style"）
- `token_type_ids_include_special_tokens`: 長さの計算に特殊トークンを考慮するかどうか

例:
```python
# All zeros pattern (default, used by RoBERTa, BART, etc.)
tokenizer.token_type_ids_pattern = "all_zeros"
# Returns: [0, 0, 0, ...] for both sequences

# BERT-style pattern (first sequence gets 0s, second gets 1s)
tokenizer.token_type_ids_pattern = "bert_style"
# Returns: [0, 0, 0, ..., 1, 1, 1, ...] for sequence pairs
```

#### save_vocabulary[[transformers.M2M100Tokenizer.save_vocabulary]]

```python
save_vocabulary(save_directory: str, filename_prefix: str | None = None)
```

[ソース](https://github.com/huggingface/transformers/blob/main/src/transformers/models/m2m_100/tokenization_m2m_100.py#L296)

## M2M100Model[[transformers.M2M100Model]]

#### transformers.M2M100Model[[transformers.M2M100Model]]

```python
transformers.M2M100Model(config: M2M100Config)
```

[ソース](https://github.com/huggingface/transformers/blob/main/src/transformers/models/m2m_100/modeling_m2m_100.py#L718)

**パラメータ:**

config ([M2M100Config](/docs/transformers/main/ja/model_doc/m2m_100#transformers.M2M100Config)) : 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。

特定のヘッドを付加せずに、生のhidden-statesを出力する素のM2M 100 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.M2M100Model.forward]]

```python
forward(input_ids: typing.Optional[torch.LongTensor] = None, attention_mask: typing.Optional[torch.Tensor] = None, decoder_input_ids: typing.Optional[torch.LongTensor] = None, decoder_attention_mask: typing.Optional[torch.LongTensor] = None, encoder_outputs: tuple[tuple[torch.FloatTensor]] | None = None, past_key_values: transformers.cache_utils.Cache | None = None, inputs_embeds: typing.Optional[torch.FloatTensor] = None, decoder_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/m2m_100/modeling_m2m_100.py#L745)

**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)

decoder_input_ids (`torch.LongTensor`、形状 `(batch_size, target_sequence_length)`、*任意*) : 語彙におけるデコーダー入力シーケンスのトークンインデックスです。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。 [デコーダー入力IDとは何ですか？](../glossary#decoder-input-ids)  M2M100 は、`decoder_input_ids` の生成の開始トークンとして `eos_token_id` を使用します。`past_key_values` を使用する場合は、オプションとして最後の `decoder_input_ids` だけを入力すれば十分です（`past_key_values` を参照）。

decoder_attention_mask (`torch.LongTensor`、形状 `(batch_size, target_sequence_length)`、*任意*) : デフォルトの動作: `decoder_input_ids` 内の pad トークンを無視するテンソルを生成します。デフォルトでは、causal mask も使用されます。

encoder_outputs (`tuple[tuple[torch.FloatTensor]]`, *任意*) : (`last_hidden_state`, *任意*: `hidden_states`, *任意*: `attentions`) のタプルです。`last_hidden_state` は形状 `(batch_size, sequence_length, hidden_size)` を持ち、エンコーダーの最終層の出力における隠れ状態のシーケンスです。*任意*) デコーダーのクロスアテンションで使用されます。

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。

decoder_inputs_embeds (`torch.FloatTensor`、shape `(batch_size, target_sequence_length, hidden_size)`、*任意*) : `decoder_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。`past_key_values` を使用する場合、`decoder_inputs_embeds` の最後の部分のみを入力すれば十分です（`past_key_values` を参照）。モデル内部の埋め込みルックアップ行列よりも、`decoder_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。 `decoder_input_ids` と `decoder_inputs_embeds` の両方が設定されていない場合、`decoder_inputs_embeds` は `inputs_embeds` の値を採ります。

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）。

**戻り値:** [Seq2SeqModelOutput](/docs/transformers/main/ja/main_classes/output#transformers.modeling_outputs.Seq2SeqModelOutput) または `tuple(torch.FloatTensor)`

[M2M100Config](/docs/transformers/main/ja/model_doc/m2m_100#transformers.M2M100Config) や入力に応じて、さまざまな要素で構成される [Seq2SeqModelOutput](/docs/transformers/main/ja/main_classes/output#transformers.modeling_outputs.Seq2SeqModelOutput) 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）。

[M2M100Model](/docs/transformers/main/ja/model_doc/m2m_100#transformers.M2M100Model)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)`) -- モデルのデコーダー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** (`EncoderDecoderCache`、*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) -- [EncoderDecoderCache](/docs/transformers/main/ja/internal/generation_utils#transformers.EncoderDecoderCache) 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（自己アテンションブロックおよびクロスアテンションブロックのキーとバリュー）が含まれます。
- **decoder_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` の場合に返される) -- `torch.FloatTensor` のタプル（モデルに埋め込み層がある場合はその出力用 + 各層の出力用）で、形状は `(batch_size, sequence_length, hidden_size)` です。

  各層の出力におけるデコーダーのHidden-states、および任意の初期埋め込み出力。
- **decoder_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。

  自己アテンションヘッドにおける加重平均を計算するために使用される、アテンションのsoftmax後のデコーダーのアテンション重み。
- **cross_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）、形状は `(batch_size, num_heads, sequence_length, sequence_length)`。

  クロスアテンション層のアテンション重みは、アテンションのsoftmax適用後に計算され、クロスアテンションヘッドにおける加重平均の計算に使用されます。
- **encoder_last_hidden_state** (`torch.FloatTensor`、shape `(batch_size, sequence_length, hidden_size)`、*optional*) -- モデルのエンコーダーの最終層の出力における、隠れ状態のシーケンス。
- **encoder_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エンコーダーのHidden-states、および任意の初期埋め込み出力。
- **encoder_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）、形状は `(batch_size, num_heads, sequence_length, sequence_length)`。

  アテンションのsoftmaxを適用した後のエンコーダーのアテンション重み。自己アテンションヘッドにおける加重平均の計算に使用されます。

## M2M100ForConditionalGeneration[[transformers.M2M100ForConditionalGeneration]]

#### transformers.M2M100ForConditionalGeneration[[transformers.M2M100ForConditionalGeneration]]

```python
transformers.M2M100ForConditionalGeneration(config: M2M100Config)
```

[ソース](https://github.com/huggingface/transformers/blob/main/src/transformers/models/m2m_100/modeling_m2m_100.py#L820)

**パラメータ:**

config ([M2M100Config](/docs/transformers/main/ja/model_doc/m2m_100#transformers.M2M100Config)) : 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。

言語モデリングヘッドを備えたM2M100モデル。要約に使用できます。

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.M2M100ForConditionalGeneration.forward]]

```python
forward(input_ids: typing.Optional[torch.LongTensor] = None, attention_mask: typing.Optional[torch.Tensor] = None, decoder_input_ids: typing.Optional[torch.LongTensor] = None, decoder_attention_mask: typing.Optional[torch.LongTensor] = None, encoder_outputs: tuple[tuple[torch.FloatTensor]] | None = None, past_key_values: transformers.cache_utils.Cache | None = None, inputs_embeds: typing.Optional[torch.FloatTensor] = None, decoder_inputs_embeds: typing.Optional[torch.FloatTensor] = None, labels: typing.Optional[torch.LongTensor] = 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/m2m_100/modeling_m2m_100.py#L832)

**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)

decoder_input_ids (`torch.LongTensor`、形状 `(batch_size, target_sequence_length)`、*任意*) : 語彙におけるデコーダー入力シーケンスのトークンインデックスです。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。 [デコーダー入力IDとは何ですか？](../glossary#decoder-input-ids)  M2M100 は、`decoder_input_ids` の生成の開始トークンとして `eos_token_id` を使用します。`past_key_values` を使用する場合は、オプションとして最後の `decoder_input_ids` だけを入力すれば十分です（`past_key_values` を参照）。

decoder_attention_mask (`torch.LongTensor`、形状 `(batch_size, target_sequence_length)`、*任意*) : デフォルトの動作: `decoder_input_ids` 内の pad トークンを無視するテンソルを生成します。デフォルトでは、causal mask も使用されます。

encoder_outputs (`tuple[tuple[torch.FloatTensor]]`, *任意*) : (`last_hidden_state`, *任意*: `hidden_states`, *任意*: `attentions`) のタプルです。`last_hidden_state` は形状 `(batch_size, sequence_length, hidden_size)` を持ち、エンコーダーの最終層の出力における隠れ状態のシーケンスです。*任意*) デコーダーのクロスアテンションで使用されます。

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。

decoder_inputs_embeds (`torch.FloatTensor`、shape `(batch_size, target_sequence_length, hidden_size)`、*任意*) : `decoder_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。`past_key_values` を使用する場合、`decoder_inputs_embeds` の最後の部分のみを入力すれば十分です（`past_key_values` を参照）。モデル内部の埋め込みルックアップ行列よりも、`decoder_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。 `decoder_input_ids` と `decoder_inputs_embeds` の両方が設定されていない場合、`decoder_inputs_embeds` は `inputs_embeds` の値を採ります。

labels (`torch.LongTensor`、形状 `(batch_size, sequence_length)`、*任意*) : 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, ..., config.vocab_size]` の範囲内であるか、-100 である必要があります（`input_ids` のドキュメント文字列を参照）。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, ..., 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）。

**戻り値:** [Seq2SeqLMOutput](/docs/transformers/main/ja/main_classes/output#transformers.modeling_outputs.Seq2SeqLMOutput) または `tuple(torch.FloatTensor)`

設定([M2M100Config](/docs/transformers/main/ja/model_doc/m2m_100#transformers.M2M100Config))や入力に応じて、さまざまな要素で構成される [Seq2SeqLMOutput](/docs/transformers/main/ja/main_classes/output#transformers.modeling_outputs.Seq2SeqLMOutput)、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)。

[M2M100ForConditionalGeneration](/docs/transformers/main/ja/model_doc/m2m_100#transformers.M2M100ForConditionalGeneration) の forward メソッドは、`__call__` という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。
- **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** (`EncoderDecoderCache`、*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) -- [EncoderDecoderCache](/docs/transformers/main/ja/internal/generation_utils#transformers.EncoderDecoderCache) 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（自己アテンションブロックおよびクロスアテンションブロックのキーとバリュー）が含まれます。
- **decoder_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` の場合に返される) -- `torch.FloatTensor` のタプル（モデルに埋め込み層がある場合はその出力用 + 各層の出力用）で、形状は `(batch_size, sequence_length, hidden_size)` です。

  各層の出力および初期埋め込み出力における、デコーダーの隠れ状態。
- **decoder_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。

  自己アテンションヘッドにおける加重平均を計算するために使用される、アテンションのsoftmax後のデコーダーのアテンション重み。
- **cross_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）、形状は `(batch_size, num_heads, sequence_length, sequence_length)`。

  クロスアテンション層のアテンション重みは、アテンションのsoftmax適用後に計算され、クロスアテンションヘッドにおける加重平均の計算に使用されます。
- **encoder_last_hidden_state** (`torch.FloatTensor`、shape `(batch_size, sequence_length, hidden_size)`、*optional*) -- モデルのエンコーダーの最終層の出力における、隠れ状態のシーケンス。
- **encoder_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。

  各層の出力および初期埋め込み出力におけるエンコーダーの隠れ状態。
- **encoder_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）、形状は `(batch_size, num_heads, sequence_length, sequence_length)`。

  アテンションのsoftmaxを適用した後のエンコーダーのアテンション重み。自己アテンションヘッドにおける加重平均の計算に使用されます。

翻訳例:

```python
>>> from transformers import AutoTokenizer, M2M100ForConditionalGeneration

>>> model = M2M100ForConditionalGeneration.from_pretrained("facebook/m2m100_418M")
>>> tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained("facebook/m2m100_418M")

>>> text_to_translate = "Life is like a box of chocolates"
>>> model_inputs = tokenizer(text_to_translate, return_tensors="pt")

>>> # translate to French
>>> gen_tokens = model.generate(**model_inputs, forced_bos_token_id=tokenizer.get_lang_id("fr"))
>>> print(tokenizer.batch_decode(gen_tokens, skip_special_tokens=True))
```

## Flash Attention 2 の使用

Flash Attention 2 は、`cuda` カーネルに依存するアテンションスコアの計算を高速化・最適化したバージョンです。

### インストール

まず、お使いのハードウェアが Flash Attention 2 と互換性があるかどうかを確認してください。互換性のあるハードウェアの最新リストは、[公式ドキュメント](https://github.com/Dao-AILab/flash-attention#installation-and-features)で確認できます。

次に、Flash Attention 2 の最新バージョンを[インストール](https://github.com/Dao-AILab/flash-attention#installation-and-features)します:

```bash
pip install -U flash-attn --no-build-isolation
```

### 使用方法

Flash Attention 2 を使用してモデルを読み込むには、[from_pretrained()](/docs/transformers/main/ja/main_classes/model#transformers.PreTrainedModel.from_pretrained) に引数 `attn_implementation="flash_attention_2"` を渡すことができます。精度には `torch.float16` または `torch.bfloat16` のいずれかを使用できます。

```python
from transformers import M2M100ForConditionalGeneration, M2M100Tokenizer

model = M2M100ForConditionalGeneration.from_pretrained("facebook/m2m100_418M", attn_implementation="flash_attention_2", device_map="auto").eval()
tokenizer = M2M100Tokenizer.from_pretrained("facebook/m2m100_418M")

# translate Hindi to French
hi_text = "जीवन एक चॉकलेट बॉक्स की तरह है।"
tokenizer.src_lang = "hi"
encoded_hi = tokenizer(hi_text, return_tensors="pt").to(model.device)
generated_tokens = model.generate(**encoded_hi, forced_bos_token_id=tokenizer.get_lang_id("fr"))
tokenizer.batch_decode(generated_tokens, skip_special_tokens=True)
"La vie est comme une boîte de chocolat."
```

### 期待される高速化

Flash Attention 2とネイティブ実装の純粋な推論時間を比較した、期待される高速化の図を以下に示します。

## Scaled Dot Product Attention (SDPA) の使用

PyTorchには、`torch.nn.functional`の一部として、ネイティブなスケーリングドットプロダクトアテンション（SDPA）オペレーターが含まれています。この関数は、入力や使用しているハードウェアに応じて適用できる複数の実装を備えています。詳細については、[公式ドキュメント](https://pytorch.org/docs/stable/generated/torch.nn.functional.scaled_dot_product_attention.html)または[GPU推論](https://huggingface.co/docs/transformers/main/en/perf_infer_gpu_one#pytorch-scaled-dot-product-attention)ページを参照してください。

`torch>=2.1.1` の場合、実装が利用可能な場合はデフォルトで SDPA が使用されますが、`from_pretrained()` で `attn_implementation="sdpa"` を設定することで、SDPA の使用を明示的に指定することもできます。

```python
from transformers import M2M100ForConditionalGeneration

model = M2M100ForConditionalGeneration.from_pretrained("facebook/m2m100_418M", attn_implementation="sdpa", device_map="auto")
...
```

最大限の高速化を実現するには、モデルを半精度（例: `torch.float16` または `torch.bfloat16`）で読み込むことをお勧めします。