# UltraBERT

## 概要

UltraBERTは、Jungwoo Park、Taewhoo Lee、Jaewoo Kang による [UltraBERT: Beyond the Limit of BERT Pre-Training](https://huggingface.co/papers/2610.15028) で紹介されました。これは、分類および検索タスク向けに、マスキング比率、プルーニング、蒸留の組み合わせで訓練された双方向テキストエンコーダーのファミリーです。

公開されているエンコーダーは、最大32,768トークンのシーケンスをサポートしています。これらは、回転位置埋め込み（RoPE）、RMSNorm、SwiGLUフィードフォワード層、およびローカルアテンションとグローバルアテンションの交互使用を採用しています。3層ごとに1層がグローバルアテンションを使用します。その他の層は、現在のトークンとその前後最大128トークンにアテンションを向けます。RoPEのベースは、ローカル層では10,000、グローバル層では2,560,000です。

| チェックポイント | レイヤー | 隠れ層サイズ | アテンションヘッド | 使用 |
|---|---|---|---|---|
| [UltraBERT-150M](https://huggingface.co/dmis-lab/UltraBERT-150M) | 24 | 768 | 6 | マスク言語モデリングと下流タスクへのファインチューニング |
| [UltraBERT-380M](https://huggingface.co/dmis-lab/UltraBERT-380M) | 24 | 1,024 | 8 | マスク言語モデリングと下流タスクへのファインチューニング |
| [UltraBERT-Embed-150M](https://huggingface.co/dmis-lab/UltraBERT-Embed-150M) | 24 | 768 | 6 | テキスト埋め込み |

マスクド言語モデリングのチェックポイントには、低いマスキング比率で訓練された予測ヘッドが含まれています。その出力重みは、入力埋め込みから切り離されています。トークナイザーは、49,152トークンのSmolLM2語彙を使用しています。

## 使用例

### マスクド言語モデリング

[Pipeline](/docs/transformers/main/ja/main_classes/pipelines#transformers.Pipeline)または[AutoModelForMaskedLM](/docs/transformers/main/ja/model_doc/auto#transformers.AutoModelForMaskedLM)を使用して、マスクされたトークンを予測します。マスクトークンは`<|mask|>`です。

```python
from transformers import pipeline

fill_mask = pipeline(
    task="fill-mask",
    model="dmis-lab/UltraBERT-150M",
    device_map="auto",
)
print(fill_mask("The capital of France is <|mask|>."))
# [
#     {'score': 0.9612365961074829, 'token': 7042, 'token_str': ' Paris',
#      'sequence': 'The capital of France is Paris.'},
#     {'score': 0.00930546224117279, 'token': 38034, 'token_str': ' Lyon',
#      'sequence': 'The capital of France is Lyon.'},
#     {'score': 0.008486305363476276, 'token': 44558, 'token_str': ' Nice',
#      'sequence': 'The capital of France is Nice.'},
#     {'score': 0.0034405170008540154, 'token': 37628, 'token_str': ' Versailles',
#      'sequence': 'The capital of France is Versailles.'},
#     {'score': 0.0014691735850647092, 'token': 4649, 'token_str': ' France',
#      'sequence': 'The capital of France is France.'}
# ]
```

```python
import torch
from transformers import AutoModelForMaskedLM, AutoTokenizer

checkpoint = "dmis-lab/UltraBERT-150M"
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(checkpoint)
model = AutoModelForMaskedLM.from_pretrained(checkpoint, device_map="auto")

inputs = tokenizer("The capital of France is <|mask|>.", return_tensors="pt").to(model.device)
with torch.no_grad():
    logits = model(**inputs).logits

masked_logits = logits[inputs.input_ids == tokenizer.mask_token_id]
print(tokenizer.batch_decode(masked_logits.argmax(dim=-1)[:, None]))
# [' Paris']
```

### テキスト埋め込み

UltraBERT-Embed-150M は、テキストの埋め込みとして最初のトークンの隠れ状態を使用します。検索タスクでは、クエリにはタスク指示を前置し、ドキュメントは指示なしでエンコードします。最初のトークンの位置を保持するために、右パディングを使用してください。その他のタスクに関する手順については、[モデルカード](https://huggingface.co/dmis-lab/UltraBERT-Embed-150M)を参照してください。

以下の例では、最初のトークンの隠れ状態を選択し、埋め込みを正規化して、内積がコサイン類似度になるようにしています。

```python
import torch
import torch.nn.functional as F
from transformers import pipeline

extractor = pipeline(
    task="feature-extraction",
    model="dmis-lab/UltraBERT-Embed-150M",
    device_map="auto",
)

texts = [
    "Instruct: Given a question, retrieve passages that answer the question\nQuery: What is the capital of France?",
    "Paris is the capital of France.",
    "Berlin is the capital of Germany.",
]
features = extractor(texts, return_tensors=True, truncation=True, tokenize_kwargs={"max_length": 32768})
embeddings = F.normalize(torch.cat([output[:, 0] for output in features]), p=2, dim=-1)

print(embeddings[:1] @ embeddings[1:].T)
# tensor([[0.6527, 0.3981]])
```

```python
import torch
import torch.nn.functional as F
from transformers import AutoModel, AutoTokenizer

checkpoint = "dmis-lab/UltraBERT-Embed-150M"
tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained(checkpoint, padding_side="right")
model = AutoModel.from_pretrained(checkpoint, device_map="auto")

texts = [
    "Instruct: Given a question, retrieve passages that answer the question\nQuery: What is the capital of France?",
    "Paris is the capital of France.",
    "Berlin is the capital of Germany.",
]
inputs = tokenizer(texts, padding=True, truncation=True, max_length=32768, return_tensors="pt").to(model.device)
with torch.no_grad():
    embeddings = F.normalize(model(**inputs).last_hidden_state[:, 0], p=2, dim=-1)

print(embeddings[:1] @ embeddings[1:].T)
# tensor([[0.6527, 0.3981]], device='cuda:0')
```

## UltrabertConfig[[transformers.UltrabertConfig]]

#### transformers.UltrabertConfig[[transformers.UltrabertConfig]]

```python
transformers.UltrabertConfig(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 = 32000, hidden_size: int = 4096, intermediate_size: int = 11008, num_hidden_layers: int = 32, num_attention_heads: int = 32, num_key_value_heads: int | None = None, hidden_act: str = 'silu', max_position_embeddings: int = 32768, initializer_range: float = 0.02, rms_norm_eps: float = 1e-06, use_cache: bool = False, pad_token_id: int | None = 0, bos_token_id: int | None = 0, eos_token_id: int | list[int] | None = 0, tie_word_embeddings: bool = False, rope_parameters: transformers.modeling_rope_utils.RopeParameters | dict | None = None, attention_bias: bool = False, attention_dropout: int | float = 0.0, mlp_bias: bool = False, head_dim: int | None = None, classifier_pooling: typing.Literal['cls', 'mean'] = 'cls', sliding_window: int = 128, layer_types: list[str] | None = None, prediction_head_size: int = 768, classifier_dropout: float = 0.0)
```

[ソース](https://github.com/huggingface/transformers/blob/main/src/transformers/models/ultrabert/configuration_ultrabert.py#L30)

**パラメータ:**

vocab_size (`int`、*任意*、デフォルトは `32000`) : 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`4096`) : 隠れ表現の次元数。

intermediate_size (`int`, *任意*, デフォルトは `11008`) : MLP 表現の次元数。

num_hidden_layers (`int`、*任意*、デフォルトは`32`) : Transformerデコーダーの隠れ層の数。

num_attention_heads (`int`、*任意*、デフォルトは `32`) : 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`, *optional*) : 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 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`silu`) : 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`32768`) : 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-06`) : 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 `False`) : 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を指定します（すべてのモデルでサポートされてい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*, デフォルトは `0`) : 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`0`) : 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。

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。

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

mlp_bias (`bool`, *任意*, デフォルトは `False`) : MLP 層の up_proj、down_proj、gate_proj 層でバイアスを使用するかどうか。

head_dim (`int`, *optional*) : アテンションヘッドの次元です。None の場合、hidden_size // num_attention_heads がデフォルトとして使用されます。

classifier_pooling (`str`、*任意*、デフォルトは`"cls"`) : シーケンス分類用のプーリング方法。`"cls"`または`"mean"`のいずれかです。

sliding_window (`int`, *optional*, デフォルトは 128) : スライディングアテンション層において、各トークンの両側に適用されるインクルーシブなアテンション半径です。

layer_types (`list[str]`、*任意*) : 各レイヤーのインデックスとそのレイヤータイプを明示的にマッピングするリストです。指定しない場合、config の値に基づいて自動的に生成されます。

prediction_head_size (`int`, *optional*, デフォルトは 768) : 2層のマスク言語モデリング予測ヘッドの中間次元数。

classifier_dropout (`float`、*任意*、デフォルトは`0.0`) : クラス分類器のドロップアウト率。

これはUltrabertModel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Ultrabert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、[dmis-lab/UltraBERT-150M](https://huggingface.co/dmis-lab/UltraBERT-150M)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。

## UltrabertModel[[transformers.UltrabertModel]]

#### transformers.UltrabertModel[[transformers.UltrabertModel]]

```python
transformers.UltrabertModel(config: UltrabertConfig)
```

[ソース](https://github.com/huggingface/transformers/blob/main/src/transformers/models/ultrabert/modeling_ultrabert.py#L356)

**パラメータ:**

config ([UltrabertConfig](/docs/transformers/main/ja/model_doc/ultrabert#transformers.UltrabertConfig)) : モデルのすべてのパラメータを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、生のhidden-statesを出力する素のUltrabert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.UltrabertModel.forward]]

```python
forward(input_ids: typing.Optional[torch.Tensor] = None, attention_mask: typing.Optional[torch.Tensor] = None, position_ids: typing.Optional[torch.Tensor] = None, inputs_embeds: typing.Optional[torch.Tensor] = None, **kwargs: *<class 'transformers.utils.generic.TransformersKwargs'>)
```

[ソース](https://github.com/huggingface/transformers/blob/main/src/transformers/models/ultrabert/modeling_ultrabert.py#L373)

**パラメータ:**

input_ids (`torch.Tensor`、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.Tensor`、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。`[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)

inputs_embeds (`torch.Tensor`、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。

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

A [BaseModelOutput](/docs/transformers/main/ja/main_classes/output#transformers.modeling_outputs.BaseModelOutput) 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 ([UltrabertConfig](/docs/transformers/main/ja/model_doc/ultrabert#transformers.UltrabertConfig)) and inputs.

[UltrabertModel](/docs/transformers/main/ja/model_doc/ultrabert#transformers.UltrabertModel)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。
- **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。

## UltrabertForMaskedLM[[transformers.UltrabertForMaskedLM]]

#### transformers.UltrabertForMaskedLM[[transformers.UltrabertForMaskedLM]]

```python
transformers.UltrabertForMaskedLM(config: UltrabertConfig)
```

[ソース](https://github.com/huggingface/transformers/blob/main/src/transformers/models/ultrabert/modeling_ultrabert.py#L437)

**パラメータ:**

config ([UltrabertConfig](/docs/transformers/main/ja/model_doc/ultrabert#transformers.UltrabertConfig)) : モデルのすべてのパラメータを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。

マスク言語モデリングに使用される、デコーダーヘッドを上部に備えたUltrabert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.UltrabertForMaskedLM.forward]]

```python
forward(input_ids: typing.Optional[torch.LongTensor] = None, attention_mask: typing.Optional[torch.Tensor] = None, position_ids: typing.Optional[torch.Tensor] = None, inputs_embeds: typing.Optional[torch.Tensor] = None, labels: typing.Optional[torch.Tensor] = None, **kwargs: *<class 'transformers.utils.generic.TransformersKwargs'>)
```

[ソース](https://github.com/huggingface/transformers/blob/main/src/transformers/models/ultrabert/modeling_ultrabert.py#L460)

**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.Tensor`、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。`[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)

inputs_embeds (`torch.Tensor`、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*) : マスク付き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 `[-100, 0, ..., config.vocab_size]` の範囲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, ..., config.vocab_size]` の範囲のラベルを持つトークンに対してのみ計算されます。

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

A [MaskedLMOutput](/docs/transformers/main/ja/main_classes/output#transformers.modeling_outputs.MaskedLMOutput) 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 ([UltrabertConfig](/docs/transformers/main/ja/model_doc/ultrabert#transformers.UltrabertConfig)) and inputs.

[UltrabertForMaskedLM](/docs/transformers/main/ja/model_doc/ultrabert#transformers.UltrabertForMaskedLM) 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) -- マスクド言語モデリング (MLM) 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）。
- **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, UltrabertForMaskedLM
>>> import torch

>>> tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained("dmis-lab/UltraBERT-150M")
>>> model = UltrabertForMaskedLM.from_pretrained("dmis-lab/UltraBERT-150M")

>>> inputs = tokenizer("The capital of France is <mask>.", return_tensors="pt")

>>> with torch.no_grad():
...     logits = model(**inputs).logits

>>> # retrieve index of <mask>
>>> mask_token_index = (inputs.input_ids == tokenizer.mask_token_id)[0].nonzero(as_tuple=True)[0]

>>> predicted_token_id = logits[0, mask_token_index].argmax(axis=-1)
>>> tokenizer.decode(predicted_token_id)
...

>>> labels = tokenizer("The capital of France is Paris.", return_tensors="pt")["input_ids"]
>>> # mask labels of non-<mask> tokens
>>> labels = torch.where(inputs.input_ids == tokenizer.mask_token_id, labels, -100)

>>> outputs = model(**inputs, labels=labels)
>>> round(outputs.loss.item(), 2)
...
```

## UltrabertForSequenceClassification[[transformers.UltrabertForSequenceClassification]]

#### transformers.UltrabertForSequenceClassification[[transformers.UltrabertForSequenceClassification]]

```python
transformers.UltrabertForSequenceClassification(config: UltrabertConfig)
```

[ソース](https://github.com/huggingface/transformers/blob/main/src/transformers/models/ultrabert/modeling_ultrabert.py#L509)

**パラメータ:**

config ([UltrabertConfig](/docs/transformers/main/ja/model_doc/ultrabert#transformers.UltrabertConfig)) : モデルのすべてのパラメータを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。

プーリングを実行するシーケンス分類ヘッドを上部に備えたUltrabert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.UltrabertForSequenceClassification.forward]]

```python
forward(input_ids: typing.Optional[torch.LongTensor] = None, attention_mask: typing.Optional[torch.Tensor] = None, position_ids: typing.Optional[torch.Tensor] = None, inputs_embeds: typing.Optional[torch.Tensor] = None, labels: typing.Optional[torch.Tensor] = None, **kwargs: *<class 'transformers.utils.generic.TransformersKwargs'>)
```

[ソース](https://github.com/huggingface/transformers/blob/main/src/transformers/models/ultrabert/modeling_ultrabert.py#L523)

**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.Tensor`、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。`[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)

inputs_embeds (`torch.Tensor`、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`、形状 `(batch_size,)`、*任意*) : シーケンス分類/回帰の損失を計算するためのラベル。インデックスは `[0, ..., config.num_labels - 1]` の範囲である必要があります。`config.num_labels == 1` の場合は回帰損失（平均二乗誤差）が計算され、`config.num_labels > 1` の場合は分類損失（クロスエントロピー）が計算されます。

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

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

[UltrabertForSequenceClassification](/docs/transformers/main/ja/model_doc/ultrabert#transformers.UltrabertForSequenceClassification) 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) -- 分類（または config.num_labels==1 の場合は回帰）の損失。
- **logits** (`torch.FloatTensor`、shape `(batch_size, config.num_labels)`) -- SoftMax 適用前の分類（または config.num_labels==1 の場合は回帰）スコア。
- **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。

単一ラベル分類の例:

```python
>>> import torch
>>> from transformers import AutoTokenizer, UltrabertForSequenceClassification

>>> tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained("dmis-lab/UltraBERT-150M")
>>> model = UltrabertForSequenceClassification.from_pretrained("dmis-lab/UltraBERT-150M")

>>> inputs = tokenizer("Hello, my dog is cute", return_tensors="pt")

>>> with torch.no_grad():
...     logits = model(**inputs).logits

>>> predicted_class_id = logits.argmax().item()
>>> model.config.id2label[predicted_class_id]
...

>>> # To train a model on `num_labels` classes, you can pass `num_labels=num_labels` to `.from_pretrained(...)`
>>> num_labels = len(model.config.id2label)
>>> model = UltrabertForSequenceClassification.from_pretrained("dmis-lab/UltraBERT-150M", num_labels=num_labels)

>>> labels = torch.tensor([1])
>>> loss = model(**inputs, labels=labels).loss
>>> round(loss.item(), 2)
...
```

マルチラベル分類の例:

```python
>>> import torch
>>> from transformers import AutoTokenizer, UltrabertForSequenceClassification

>>> tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained("dmis-lab/UltraBERT-150M")
>>> model = UltrabertForSequenceClassification.from_pretrained("dmis-lab/UltraBERT-150M", problem_type="multi_label_classification")

>>> inputs = tokenizer("Hello, my dog is cute", return_tensors="pt")

>>> with torch.no_grad():
...     logits = model(**inputs).logits

>>> predicted_class_ids = torch.arange(0, logits.shape[-1])[torch.sigmoid(logits).squeeze(dim=0) > 0.5]

>>> # To train a model on `num_labels` classes, you can pass `num_labels=num_labels` to `.from_pretrained(...)`
>>> num_labels = len(model.config.id2label)
>>> model = UltrabertForSequenceClassification.from_pretrained(
...     "dmis-lab/UltraBERT-150M", num_labels=num_labels, problem_type="multi_label_classification"
... )

>>> labels = torch.sum(
...     torch.nn.functional.one_hot(predicted_class_ids[None, :].clone(), num_classes=num_labels), dim=1
... ).to(torch.float)
>>> loss = model(**inputs, labels=labels).loss
```

## UltrabertForTokenClassification[[transformers.UltrabertForTokenClassification]]

#### transformers.UltrabertForTokenClassification[[transformers.UltrabertForTokenClassification]]

```python
transformers.UltrabertForTokenClassification(config: UltrabertConfig)
```

[ソース](https://github.com/huggingface/transformers/blob/main/src/transformers/models/ultrabert/modeling_ultrabert.py#L594)

**パラメータ:**

config ([UltrabertConfig](/docs/transformers/main/ja/model_doc/ultrabert#transformers.UltrabertConfig)) : モデルのすべてのパラメータを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。

トークン分類ヘッドを上部に備えたUltrabertモデル。例として、固有名詞認識（NER）タスクに使用できます。

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.UltrabertForTokenClassification.forward]]

```python
forward(input_ids: typing.Optional[torch.LongTensor] = None, attention_mask: typing.Optional[torch.Tensor] = None, position_ids: typing.Optional[torch.Tensor] = None, inputs_embeds: typing.Optional[torch.Tensor] = None, labels: typing.Optional[torch.Tensor] = None, **kwargs: *<class 'transformers.utils.generic.TransformersKwargs'>)
```

[ソース](https://github.com/huggingface/transformers/blob/main/src/transformers/models/ultrabert/modeling_ultrabert.py#L607)

**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.Tensor`、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。`[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)

inputs_embeds (`torch.Tensor`、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*) : トークン分類損失を計算するためのラベル。インデックスは `[0, ..., config.num_labels - 1]` の範囲である必要があります。

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

A [TokenClassifierOutput](/docs/transformers/main/ja/main_classes/output#transformers.modeling_outputs.TokenClassifierOutput) 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 ([UltrabertConfig](/docs/transformers/main/ja/model_doc/ultrabert#transformers.UltrabertConfig)) and inputs.

[UltrabertForTokenClassification](/docs/transformers/main/ja/model_doc/ultrabert#transformers.UltrabertForTokenClassification)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) -- 分類損失。
- **logits** (`torch.FloatTensor`、shape `(batch_size, sequence_length, config.num_labels)`) -- SoftMax 適用前の分類スコア。
- **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, UltrabertForTokenClassification
>>> import torch

>>> tokenizer = AutoTokenizer.from_pretrained("dmis-lab/UltraBERT-150M")
>>> model = UltrabertForTokenClassification.from_pretrained("dmis-lab/UltraBERT-150M")

>>> inputs = tokenizer(
...     "HuggingFace is a company based in Paris and New York", add_special_tokens=False, return_tensors="pt"
... )

>>> with torch.no_grad():
...     logits = model(**inputs).logits

>>> predicted_token_class_ids = logits.argmax(-1)

>>> # Note that tokens are classified rather then input words which means that
>>> # there might be more predicted token classes than words.
>>> # Multiple token classes might account for the same word
>>> predicted_tokens_classes = [model.config.id2label[t.item()] for t in predicted_token_class_ids[0]]
>>> predicted_tokens_classes
...

>>> labels = predicted_token_class_ids
>>> loss = model(**inputs, labels=labels).loss
>>> round(loss.item(), 2)
...
```

## UltrabertForQuestionAnswering[[transformers.UltrabertForQuestionAnswering]]

#### transformers.UltrabertForQuestionAnswering[[transformers.UltrabertForQuestionAnswering]]

```python
transformers.UltrabertForQuestionAnswering(config)
```

[ソース](https://github.com/huggingface/transformers/blob/main/src/transformers/models/ultrabert/modeling_ultrabert.py#L644)

#### forward[[transformers.UltrabertForQuestionAnswering.forward]]

```python
forward(input_ids: torch.LongTensor | None = None, attention_mask: torch.Tensor | None = None, position_ids: torch.LongTensor | None = None, past_key_values: Cache | None = None, inputs_embeds: torch.FloatTensor | None = None, start_positions: torch.LongTensor | None = None, end_positions: torch.LongTensor | None = None, **kwargs: Unpack[TransformersKwargs])
```

[ソース](https://github.com/huggingface/transformers/blob/main/src/transformers/modeling_layers.py#L208)

**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`, *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内のキーとバリュー）です。通常、`use_cache=True` または `config.use_cache=True` が設定されている場合、デコードの以前の段階でモデルが返した `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キーバリュー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。

start_positions (`torch.LongTensor`、shape `(batch_size,)`、*任意*) : トークン分類損失の計算に使用する、ラベル付きスパンの開始位置（インデックス）のラベル。位置はシーケンスの長さ（`sequence_length`）にクランプされます。シーケンス外の位置は、損失の計算には考慮されません。

end_positions (`torch.LongTensor`、shape `(batch_size,)`、*任意*) : トークン分類損失の計算に使用する、ラベル付きスパンの終了位置（インデックス）のラベル。位置はシーケンスの長さ（`sequence_length`）にクランプされます。シーケンス外の位置は、損失の計算には考慮されません。

**戻り値:** `QuestionAnsweringModelOutput`

`GenericForQuestionAnswering`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。