Pre-Trained Model
Vortrainierte Machine-Learning-Modelle, die auf großen Datensätzen gelernt wurden und für Zielaufgaben wiederverwendet oder feinabgestimmt werden, um Entwicklung zu beschleunigen und Ressourcen zu sparen.
Klassifikation
- KomplexitätMittel
- AuswirkungTechnisch
- EntscheidungstypDesign
- OrganisationsreifeFortgeschritten
Technischer Kontext
Prinzipien & Ziele
Use Cases & Szenarien
Kompromisse
- Übernahme von Bias und ethischen Problemen aus Trainingsdaten.
- Versteckte Lizenzverletzungen durch unklare Herkunft.
- Überanpassung bei unsachgemäßer Feinabstimmung.
- Prototypen mit kleinen Datensätzen testen, bevor skaliert wird.
- Regelmäßiges Monitoring auf Performance-Drift einrichten.
- Lizenz- und Datenherkunft dokumentieren.
I/O & Ressourcen
- Vortrainierte Modellgewichte
- Zielbezogene Trainings- und Validierungsdaten
- Infrastruktur für Training und Inferenz
- Feinabgestimmtes Modell
- Evaluationsberichte und Metriken
- Deployment-Artefakte (Container, Model-Server)
Beschreibung
Pre-trained-Modelle sind vortrainierte Machine-Learning-Modelle, die auf großen allgemeinen Datensätzen gelernt wurden und für spezifische Zielaufgaben wiederverwendet oder feinabgestimmt werden. Sie beschleunigen Entwicklung durch Transfer gelernter Repräsentationen und verringern Daten- und Rechenaufwand. Wichtige Aspekte sind Domänenverschiebung, Lizenzierung, Modellgröße sowie Bias- und Overfitting-Risiken.
✔Vorteile
- Schnellere Entwicklung durch Transferlernen.
- Geringerer Datenbedarf für Zielaufgaben.
- Zugang zu starken Repräsentationen ohne vollständiges Training.
✖Limitationen
- Domänenverschiebung kann Leistung reduzieren.
- Große Modelle erhöhen Infrastruktur- und Betriebskosten.
- Lizenz- und Nutzungsbeschränkungen begrenzen Einsatzszenarien.
Trade-offs
Metriken
- Genauigkeit (Accuracy)
Misst die richtige Klassifikation auf Validierungsdaten.
- Latenz (ms)
Zeit, die eine Inferenz für eine Eingabe benötigt.
- Modellgröße (MB)
Speicherplatzbedarf des gespeicherten Modells.
Beispiele & Implementierungen
BERT für Textklassifikation
Verwendung eines vortrainierten BERT-Modells, das auf großen Korpora trainiert wurde, zur Feinabstimmung auf eine spezifische Klassifikationsaufgabe.
ResNet für Bild-Feature-Extraktion
Ein ResNet-Modell wird als Feature-Extractor eingesetzt und in einem Retrieval- oder Klassifikationsworkflow wiederverwendet.
GPT-basierte Generierung mit Feinsteuerung
Vortrainiertes generatives Modell wird über Prompt-Engineering und ggf. Feinabstimmung an spezifische Kommunikationsrichtlinien angepasst.
Implementierungsschritte
Auswahl und Bewertung geeigneter vortrainierter Modelle.
Prüfung von Lizenz- und Datenschutzanforderungen.
Feinabstimmung mit domänenspezifischen Daten und Validierung.
Integration in Deployment-Pipelines und Monitoring einrichten.
⚠️ Technische Schulden & Engpässe
Tech Debt
- Unklare Modellversionierung führt zu reproduzierbarkeitsproblemen.
- Nicht dokumentierte Feinabstimmungs-Hyperparameter erschweren Wartung.
- Fehlendes Monitoring für Performance-Drift erzeugt versteckte Defekte.
Bekannte Engpässe
Beispiele für Missbrauch
- Einsatz eines allgemeinen Modells für sensible medizinische Diagnosen ohne Validierung.
- Veröffentlichung eines Modells mit ungeklärter Lizenz auf einer öffentlichen Plattform.
- Einsatz eines zu großen Modells in ressourcenbegrenzten Embedded-Systemen.
Typische Fallen
- Übersehen von Domänenverschiebung bei Feinabstimmung.
- Unzureichende Tests auf adversarielle oder randständige Eingaben.
- Fehlende Rückverfolgbarkeit der Trainingsdatenquelle.
Erforderliche Fähigkeiten
Drivers (Architectural Drivers)
Constraints
- • Lizenzbedingungen und Nutzungsrechte
- • Datenschutz- und Compliance-Anforderungen
- • Hardware- und Infrastrukturgrenzen