Die jüngsten Verbesserungen in der IBM Granite-Produktreihe, insbesondere mit der Einführung von IBM Granite 3.1, bringen erhebliche Fortschritte in der Verarbeitung von Kontextfenstern und der Multilingualität sowie in der Verbesserung von Arbeitsabläufen der Agentic Künstlichen Intelligenz (KI). Ab der Version IBM Granite 3.1 wurde die Größe der Kontextfenster für alle Modelle auf 128K erhöht, was eine bessere Handhabung langer Kontexte ermöglicht, eine der größten Herausforderungen bei der Arbeit mit großen Sprachmodellen. IBM hat zusätzlich eine Funktion zur Erkennung von Halluzinationen eingebaut, die den Nutzern mehr Kontrolle über die Arbeitsabläufe ihrer Agentic KI gibt und so die Zuverlässigkeit und Genauigkeit der erzeugten Ergebnisse erhöht.
Ein weiteres bemerkenswertes Feature von IBM Granite 3.1 sind die vier neuen Modellvarianten, die mehrsprachige Unterstützung für 12 verschiedene Sprachen bieten. Diese Erweiterung stellt sicher, dass Unternehmen, die auf globaler Ebene arbeiten, KI-Lösungen nutzen können, die in mehreren Sprachen operieren und so die Reichweite und Anwendbarkeit der Technologie deutlich vergrößern.
IBM Granite 3.1 ist das dritte Modell seiner Art und wurde als Open Source unter der Apache 2.0 Lizenz veröffentlicht. Damit wurde ein Schritt in Richtung größerer Transparenz und Nutzung für die gesamte Entwicklergemeinde gemacht. Diese Version erreicht in verschiedenen Benchmarking-Kategorien hervorragende Ergebnisse, sowohl in Bezug auf allgemeine Leistung als auch in den Bereichen Unternehmensanforderungen und Sicherheitsstandards.
Ein besonders hervorzuhebendes Merkmal von IBM Granite 3.1 ist die optimierte Handhabung von RAG (Retrieval-Augmented Generation) und Funktionsaufrufen. Modelle dieser Version wurden speziell darauf optimiert, Informationen effizient abzurufen und zu verarbeiten, was die Qualität der generierten Inhalte erheblich verbessert. Die Modelle der IBM Granite 3.1-Reihe beinhalten unter anderem: Granite Dense, das hochleistungsfähige Modelle für Unternehmens-AI bietet, Granite Inference-efficient Mixture of Experts für lokale Serveranwendungen sowie Granite Accelerator, ein begleitendes Modell, das die Inferenzgeschwindigkeit steigert und die Latenz verringert.
Ein weiteres bemerkenswertes Merkmal von IBM Granite 3.1 ist die Möglichkeit, benutzerdefinierte Agenten zu entwickeln, die mit lokalen Servern arbeiten. Dies wird durch die Erweiterung der IBM Cloud Pak für Daten und die Integration in IBM Watsonx.ai möglich, die eine nahtlose Interoperabilität von Cloud-Anwendungen und lokalen Servern gewährleistet. So können Unternehmen auf einfache Weise KI-Modelle lokal ausführen und gleichzeitig von der Leistung und Flexibilität der IBM-Cloud profitieren.
Für die praktische Nutzung bietet IBM eine Reihe von Entwicklungswerkzeugen und -ressourcen an, darunter Jupyter Notebooks und Python-Beispiele, die es Entwicklern ermöglichen, KI-Agenten und Anwendungen schnell zu prototypisieren. Ein Beispiel für den Einsatz dieser Tools ist das Erstellen eines benutzerdefinierten Agenten in Watsonx.ai. Zunächst müssen Benutzer ein IBM-Konto erstellen und sich bei Watsonx.ai anmelden. Danach können sie ein Projekt erstellen und damit beginnen, KI-Modelle zu trainieren oder zu validieren.
Der Prozess des Erstellens eines Projekts in Watsonx.ai beginnt mit der Anmeldung und dem Einverständnis mit den Nutzungsbedingungen. Danach wählen Nutzer aus verschiedenen Aufgaben, wie das Validieren, Feinabstimmen und Bereitstellen von KI-Modellen. Eine beispielhafte Aufgabe könnte darin bestehen, eine strukturierte Eingabeaufforderung zu erstellen, um eine Lösung für ein Programm zu entwickeln, wie etwa einen Binärsuchalgorithmus in Java. Dieses Beispiel zeigt, wie Nutzer durch die Eingabe einer präzisen Anfrage eine fundierte Antwort erhalten und das Modell daraufhin weitertrainiert werden kann.
Watsonx.ai stellt eine einfache und benutzerfreundliche Plattform zur Verfügung, auf der Entwickler und Unternehmen ihre eigenen KI-Projekte umsetzen können. Nutzer können über das System auch ihre Projekte verwalten und die nötigen APIs erstellen, um die KI-Modelle mit ihren spezifischen Daten zu verbinden. IBM bietet zudem umfangreiche Dokumentationen und Anleitungen an, die es Nutzern ermöglichen, sich schnell in die Arbeitsumgebung einzufinden.
Mit der neuesten Version von IBM Granite wird es Unternehmen und Entwicklern nicht nur erleichtert, leistungsstarke KI-Modelle zu erstellen, sondern auch sicherzustellen, dass diese Modelle in einer Vielzahl von realen Anwendungsfällen zuverlässig und effizient arbeiten. Besonders hervorzuheben ist die Unterstützung von multilingualen Daten und die Möglichkeit, Modelle auf lokalen Servern auszuführen, was Unternehmen mehr Kontrolle über ihre Daten und die Leistung ihrer KI-Anwendungen gibt.
Der Blick auf die Nutzung von IBM Granite 3.1 und Watsonx.ai zeigt, wie fortschrittliche KI-Technologien heute zugänglicher und vielseitiger sind als je zuvor. Insbesondere die Integration von RAG und die Verbesserung von Funktionsaufrufen bieten neue Möglichkeiten, die Interaktion mit und das Verständnis von KI zu vertiefen. Die Nutzung von Open-Source-Software und die Möglichkeit, maßgeschneiderte Lösungen für spezifische Unternehmensanforderungen zu entwickeln, wird es den Unternehmen ermöglichen, KI effizienter in ihre Prozesse zu integrieren.
Die Praxis, die mit IBM Granite 3.1 und Watsonx.ai umgesetzt werden kann, ist ein entscheidender Schritt in Richtung einer intelligenteren, effizienteren und stärker personalisierten KI-Nutzung. Doch es ist ebenso wichtig, die Verantwortung in der Anwendung dieser Technologien zu erkennen. Auch wenn die Modelle leistungsstark und effizient sind, bleibt die Frage der ethischen Nutzung, Datenschutzrichtlinien und die Vermeidung von Verzerrungen in den KI-Algorithmen von höchster Bedeutung. Nur durch einen verantwortungsvollen Umgang mit diesen Werkzeugen wird die wahre Potenzial von IBM Granite 3.1 und Watsonx.ai vollständig entfaltet.
Wie die IBM Granite 3.0 LLMs für die Codeentwicklung und -verarbeitung genutzt werden
In der heutigen Ära der künstlichen Intelligenz und des maschinellen Lernens haben große Sprachmodelle (LLMs) eine bedeutende Rolle in der Softwareentwicklung übernommen. IBM Granite 3.0, mit seinen verschiedenen Modellversionen, stellt ein Beispiel dafür dar, wie leistungsstarke Modelle für das Generieren, Korrigieren und Beschreiben von Code verwendet werden können. Diese Modelle, wie Granite-3B-Code-Base, Granite-20B-Code-Base und Granite-34B-Code-Base, zeigen die Flexibilität und Skalierbarkeit von LLMs im Bereich der Softwareentwicklung.
Das Granite-3.0-Modell nutzt eine "Decoder-only Sparse Mixture of Experts" (MoE) Architektur, die es ermöglicht, mit großen Datenmengen effizient zu arbeiten und dabei den Bedarf an Rechenressourcen zu minimieren. Die zugrunde liegenden Komponenten wie "Fine-grained Experts", "Dropless Token Routing" und "Load Balancing Loss" tragen zur Optimierung der Modellleistung bei. Diese Architektur ermöglicht es den Modellen, unterschiedliche Code- und Textaufgaben mit bemerkenswerter Genauigkeit zu bearbeiten. In den praktischen Tests, die in einem Jupyter Notebook durchgeführt wurden, konnte der Benutzer Fragen stellen, um Beispielcodes zu erhalten. Ein Beispiel für diese Art von Nutzung ist die Frage nach einem Java-Code für die Durchführung einer Binärsuche.
Neben der Codegenerierung sind diese Modelle in der Lage, auf komplexe Anforderungen einzugehen, die sowohl Code als auch natürliche Sprache betreffen. Im Fall des Granite-3.1-3b-a800m-base Modells, das auf einer sparsamen Transformer-Architektur basiert, können Benutzer das Modell in einer Vielzahl von Programmiersprachen wie Python und Java auffordern, Lösungen zu generieren oder Code zu verbessern. Die Interaktion erfolgt dabei über einfache Textbefehle, die das Modell auffordern, spezifische Aufgaben zu lösen, wie das Schreiben einer Funktion oder das Beheben von Codefehlern.
Um ein solches Modell in einer lokalen Umgebung zu verwenden, muss der Benutzer zunächst die notwendigen Python-Bibliotheken installieren. Diese können über den Python-Paketmanager pip installiert werden, wie in den Installationsanweisungen für das Modell gezeigt. Dabei müssen Bibliotheken wie torch, transformers und accelerate auf einem Linux-System installiert werden. Ein einfaches Python-Skript kann dann verwendet werden, um das Modell auszuführen und Eingabedaten zu verarbeiten. Das Modell wird über den AutoModelForCausalLM-Befehl aufgerufen, und durch Anpassungen im Code lässt sich das Modell entweder auf der CPU oder der GPU ausführen. In Tests, die auf einem CPU-basierten System durchgeführt wurden, war es erforderlich, eine gewisse Verzögerung bei der Anzeige des Ergebnisses zu berücksichtigen, da die Verarbeitung auf CPUs tendenziell langsamer ist als auf GPUs.
Ein weiterer bemerkenswerter Aspekt von IBM Granite 3.0 ist seine Fähigkeit, auf komplexe, von Nutzern gestellte Fragen zu reagieren, die speziell für die Generierung von Code relevant sind. Wenn ein Benutzer beispielsweise nach einem Java-Methodenbeispiel für eine Binärsuche fragt, kann das Modell eine funktionierende Antwort generieren. Dies zeigt, dass LLMs nicht nur in der Lage sind, einfachen Code zu erzeugen, sondern auch auf spezifische und präzise Anforderungen einzugehen, was sie zu einem wertvollen Werkzeug für Entwickler und Softwareingenieure macht.
Die Weiterentwicklung von IBM Granite 3.0 umfasst Modelle mit einer noch größeren Anzahl an Parametern. So bietet das Granite-20B-Code-Base-Modell mit 20 Milliarden Parametern eine noch leistungsfähigere Lösung für anspruchsvollere Aufgaben in der Codeentwicklung. Diese Modelle können für die Codegenerierung, das Fixieren von Fehlern, die Beschreibung von Code und sogar für Unit-Tests verwendet werden. Die Modelle von IBM sind besonders für Unternehmen geeignet, die große Softwareprojekte entwickeln und dabei auf die Effizienz und Flexibilität von LLMs angewiesen sind.
Das Granite-34B-Code-Base-Modell ist das leistungsstärkste Modell innerhalb der Granite 3.0-Serie und bietet mit 34 Milliarden Parametern noch tiefere und präzisere Einblicke in die Codeverarbeitung. Diese Modelle wurden auf enormen Datenmengen trainiert und sind in der Lage, hochkomplexe Aufgaben in der Softwareentwicklung zu übernehmen. Sie eignen sich daher besonders für große, unternehmensweite Anwendungen, bei denen hohe Anforderungen an die Leistung und Genauigkeit gestellt werden.
Die Leistungsfähigkeit dieser Modelle wird nicht nur durch ihre Größe, sondern auch durch die Qualität der Trainingsdaten bestimmt. IBM Granite 3.0 wurde auf einer riesigen Menge von 3 Billionen Tokens aus 116 verschiedenen Programmiersprachen trainiert, was dem Modell ein breites Wissen über verschiedene Programmiersprachen und deren Syntax verleiht. Durch die Verwendung hochqualitativer Daten in einem zweiten Trainingsschritt wurde das Modell weiter verfeinert, sodass es nicht nur die Programmiersprachen versteht, sondern auch die zugehörige natürliche Sprache, was für die Codegenerierung und -dokumentation von entscheidender Bedeutung ist.
Es ist auch wichtig zu betonen, dass diese Modelle nicht nur als Tools für die Codegenerierung dienen, sondern auch als wertvolle Ressourcen für die Fehlerbehebung und die Verbesserung von Softwareprojekten. Die Fähigkeit von Granite 3.0, Code zu überprüfen, zu debuggen und sogar Verbesserungsvorschläge zu machen, stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Softwareentwicklung dar. In Verbindung mit anderen Tools wie der Codeübersetzung und der Verwaltung technischer Schulden bieten diese Modelle umfassende Unterstützung für Entwickler, die komplexe Anwendungen erstellen und warten.
Die Integration von LLMs in die Softwareentwicklung eröffnet neue Möglichkeiten, insbesondere im Bereich der Automatisierung von Entwicklungsprozessen und der Steigerung der Produktivität von Entwicklern. Doch wie bei allen leistungsstarken Werkzeugen ist auch hier eine sorgfältige Handhabung erforderlich. Es ist entscheidend, dass Entwickler die Ergebnisse dieser Modelle kritisch hinterfragen und sicherstellen, dass der generierte Code den Sicherheitsstandards und den spezifischen Anforderungen des Projekts entspricht. Diese Modelle sind nicht unfehlbar und sollten als Hilfsmittel betrachtet werden, nicht als Ersatz für fundierte Entwicklerentscheidungen und -fähigkeiten.
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