表紙論文・資料ガイド

もっと深く知るための論文・資料ガイド

各章の内容をもう一歩掘り下げたい人のために、原論文と一次資料を章ごとに選びました。難易度と「必読」の印で、どこから読むかを選べます。

139件の論文・資料2026年10月改訂

このページの内容(11項目)
  1. 第1部 全体像をつかむ
  2. 第2部 モデルとは何か
  3. 第3部 モデルはどこにあるのか
  4. 第4部 モデル形式と保存形式
  5. 第5部 どうやってモデルを動かすのか
  6. 第6部 どうやって軽くするのか
  7. 第7部 学習と微調整
  8. 第8部 推論を速くする
  9. 第9部 ハードウェアと実行環境
  10. 第10部 データ・検索・エージェント
  11. 第11部 見る・聞く・測る

教科書の「その先」は、たいてい1本の論文から始まっています。

この本で出てきた言葉の多くには、それを最初に提案した論文や、仕様を定めた公式文書があります。原典を読むと、「なぜそう設計されたのか」という理由まで見えてきます。全部を読む必要はありません。気になった章から、必読の印と難易度を手がかりに1本選んでみてください。

このページの使い方

  • 難易度 — 入門: 数式が少なく、概要をつかめる/中級: 基本的な機械学習の知識があると読みやすい/発展: 実装や数式まで踏み込む。
  • 必読 — その分野の出発点になった古典。迷ったらここから。
  • 年は論文が最初に公開された年(arXivなら初版の投稿年)です。学会名がある場合は、採録先の学会・論文誌です。
  • arXivの論文は、まず要旨(Abstract)と図1を読み、気になったら導入と結論へ進むのがおすすめです。英語が不安なら、ブラウザの翻訳機能も遠慮なく使いましょう。

139 件

第1部 全体像をつかむ

第1章 LLM周辺の世界地図

必読中級論文

Attention Is All You Need

Ashish Vaswani et al. · 2017 · NeurIPS 2017

いまのLLMの土台であるTransformerを提案した論文。再帰をやめてアテンションだけで系列を扱う発想が、大規模化への道を開きました。

関連: 第22章

必読中級論文

Scaling Laws for Neural Language Models

Jared Kaplan et al. · 2020 · arXiv

モデルの大きさ・データ量・計算量を増やすと損失がべき乗則でなめらかに下がることを示した論文。「大きくすれば賢くなる」時代の出発点です。

関連: 第12章

必読中級論文

Language Models are Few-Shot Learners

Tom B. Brown et al. · 2020 · NeurIPS 2020

GPT-3の論文。追加学習なしでも、プロンプトに例をいくつか書くだけで多様なタスクをこなせる「few-shot」能力を大規模に示しました。

入門論文

A Survey of Large Language Models

Wayne Xin Zhao et al. · 2023 · arXiv

事前学習・適応・利用・評価までLLM全体を見渡す大部のサーベイ。何度も改訂されているので、全体の地図を確かめる辞書として使えます。

関連: 第25章

入門論文

On the Opportunities and Risks of Foundation Models

Rishi Bommasani et al. · 2021 · arXiv

「基盤モデル(foundation model)」という言葉を広めたスタンフォードの報告書。技術だけでなく社会的な影響まで論じています。

入門仕様

The Open Source AI Definition

Open Source Initiative · Web(随時更新)

「オープンソースAI」と呼ぶための条件(データ情報・コード・パラメータの公開など)を定めた定義。オープンウェイトとの違いを考える基準になります。

関連: 第21章

第2部 モデルとは何か

第2章 モデル・重み・トークナイザ

中級論文

The Curious Case of Neural Text Degeneration

Ari Holtzman et al. · 2019 · ICLR 2020

確率最大の語を選び続けると文章が単調・反復的になる問題を分析し、top-p(nucleus)サンプリングを提案した論文。

中級論文

The Llama 3 Herd of Models

Aaron Grattafiori et al. · 2024 · arXiv

Llama 3の詳細な技術報告。データ、事前学習、事後学習(SFT・DPO)、評価まで、現代的なLLMの作り方を一通り具体的に追えます。

関連: 第12章

第26章 MoE(Mixture of Experts)

中級論文

Mixtral of Experts

Albert Q. Jiang et al. · 2024 · arXiv

8個の専門家から2個を選ぶオープンウェイトのMoEモデルの報告。専門家が話題ごとに分かれるわけではない、という分析も興味深い点です。

発展論文

DeepSeek-V3 Technical Report

DeepSeek-AI · 2024 · arXiv

総パラメータ671B・アクティブ37BのMoEモデルの報告。補助損失を使わない負荷分散やMTPなど、最新の工夫がまとまっています。

関連: 第16章

中級論文

gpt-oss-120b & gpt-oss-20b Model Card

OpenAI · 2025 · arXiv

OpenAIのオープンウェイトMoEモデルのモデルカード。MXFP4での配布や推論の強さの設定についても書かれています。

関連: 第27章

ほかの章で紹介: DeepSeek-V2: A Strong, Economical, and Efficie…

第27章 推論モデルと「考える時間」

入門論文

Large Language Models are Zero-Shot Reasoners

Takeshi Kojima et al. · 2022 · NeurIPS 2022

例を見せなくても「Let's think step by step」と添えるだけで推論が改善することを示した、日本発の有名な論文。

発展論文

Let's Verify Step by Step

Hunter Lightman et al. · 2023 · arXiv

答えだけでなく途中の各ステップを評価する「プロセス報酬」が、数学の推論で有効なことを示したOpenAIの論文。

中級論文

s1: Simple test-time scaling

Niklas Muennighoff et al. · 2025 · arXiv

少量のデータでの微調整と「考える長さを強制的に延ばす」単純な工夫で、推論性能が伸びることを示した研究。

中級論文

Reasoning Models Don't Always Say What They Think

Yanda Chen et al. · 2025 · arXiv

推論モデルが実際に使ったヒントを思考過程で明かさないことが多いと示した研究。見えている思考をうのみにしない理由です。

ほかの章で紹介: gpt-oss-120b & gpt-oss-20b Model Card

第3部 モデルはどこにあるのか

第3章 Hugging Faceとは何か

入門論文

Model Cards for Model Reporting

Margaret Mitchell et al. · 2018 · arXiv

Hugging Faceのモデルカードの元になった提案。モデルの用途・限界・評価条件を書き残すことの大切さを説いています。

入門論文

Datasheets for Datasets

Timnit Gebru et al. · 2018 · arXiv

データセットにも「仕様書」を付けようという提案。データの出どころや偏りを確認する習慣につながります。

入門ドキュメント

Hugging Face Hub documentation

Hugging Face · 公式ドキュメント(随時更新)

リポジトリ、モデルカード、ゲート付きモデル、Spacesなど、Hubの機能を公式に確かめるならここ。

第4部 モデル形式と保存形式

第4章 モデルファイル形式の基本

入門ドキュメント

Safetensors documentation

Hugging Face · 公式ドキュメント(随時更新)

safetensorsの形式とその安全性・速度の理由を説明する公式ドキュメント。ヘッダの構造も載っています。

中級ドキュメント

Serialization semantics

PyTorch · 公式ドキュメント(随時更新)

torch.saveとtorch.loadの仕組みと、pickleを使うことの意味(weights_only など)を説明する公式ノート。

入門ドキュメント

ONNX

ONNX project · 公式サイト(随時更新)

フレームワークをまたいでモデルを受け渡すための共通形式ONNXの公式サイト。

中級リポジトリ

ml-explore/mlx

Apple · GitHub(随時更新)

Apple Silicon向けの配列計算フレームワークMLXのリポジトリ。ユニファイドメモリを前提にした設計が特徴です。

関連: 第18章

第5章 GGUFを重点的に理解する

必読中級仕様

GGUF

ggml-org · 仕様(GitHub)(随時更新)

GGUFのファイル構造・メタデータのキー・命名規則を定めた一次資料。第5章の内容はここが出発点です。

中級ドキュメント

llama.cpp quantize README

ggml-org · GitHub(随時更新)

量子化の種類ごとの bits/weight、サイズ、速度の実測表がある資料。Q4_K_M などを選ぶときの根拠になります。

関連: 第10章

発展リポジトリ

k-quants

ggml-org/llama.cpp PR #1684 · 2023 · GitHub

Q2_K〜Q6_K の「k-quant」を導入したプルリクエスト。ブロック構造とスケールの持ち方の設計意図が書かれています。

第5部 どうやってモデルを動かすのか

第6章 推論ランタイムとは何か

発展論文

Efficiently Scaling Transformer Inference

Reiner Pope et al. · 2022 · MLSys 2023

推論のコストをメモリ帯域と計算量から見積もり、レイテンシとスループットのトレードオフを整理した論文。プリフィルとデコードの違いが数式で分かります。

関連: 第17章

ほかの章で紹介: DistServe: Disaggregating Prefill and Decoding…

第7章 llama.cppとは何か

必読入門リポジトリ

ggml-org/llama.cpp

ggml-org · GitHub(随時更新)

llama.cppの本家リポジトリ。READMEと docs/ が最新の使い方・対応バックエンドの一次情報です。

関連: 第23章

中級ドキュメント

llama.cpp HTTP Server

ggml-org · GitHub(随時更新)

llama-server の全オプションとAPIの説明。既定ポートやOpenAI互換エンドポイントなど、細かな挙動はここで確かめます。

発展リポジトリ

ggml-org/ggml

ggml-org · GitHub(随時更新)

llama.cppの下で動くテンソル計算ライブラリggmlのリポジトリ。量子化型やバックエンドの実装はこちらにあります。

第8章 Ollama / LM Studio / Open WebUI / Jan など

入門リポジトリ

ollama/ollama

Ollama · GitHub(随時更新)

Ollamaのリポジトリ。docs/ にAPI、Modelfile、環境変数などの公式説明があります。

関連: 第23章

入門ドキュメント

LM Studio Docs

LM Studio · 公式ドキュメント(随時更新)

LM Studioの公式ドキュメント。動作要件、ローカルサーバー、lms CLIの使い方を確かめられます。

入門ドキュメント

Open WebUI

Open WebUI · 公式ドキュメント(随時更新)

Open WebUIの公式ドキュメント。インストール方法と、ライセンス(ブランド表示の条件)もここで確認できます。

入門リポジトリ

ml-explore/mlx-lm

Apple · GitHub(随時更新)

MLXでLLMを動かし、LoRAで微調整するためのパッケージ。Macでのローカル実行の定番です。

関連: 第14章

第9章 vLLM / SGLang / TensorRT-LLM / TGI

入門リポジトリ

vllm-project/vllm

vLLM project · GitHub(随時更新)

vLLMのリポジトリ。対応モデルや機能の追加が速いので、論文と合わせて最新のドキュメントを確認しましょう。

中級リポジトリ

NVIDIA/TensorRT-LLM

NVIDIA · GitHub(随時更新)

NVIDIA GPU向けに最適化した推論ライブラリのリポジトリ。trtllm-serve などの使い方が載っています。

発展リポジトリ

ai-dynamo/dynamo

NVIDIA · GitHub(随時更新)

推論エンジンの上で、プリフィルとデコードの分離やKVキャッシュを考えた振り分けを行う分散推論基盤。

第6部 どうやって軽くするのか

第10章 量子化(Quantization)

発展論文

FP8 Formats for Deep Learning

Paulius Micikevicius et al. · 2022 · arXiv

FP8のE4M3とE5M2の2形式を提案した、NVIDIA・Arm・Intelの共同論文。いまのGPUのFP8対応の基準です。

発展論文

Microscaling Data Formats for Deep Learning

Bita Darvish Rouhani et al. · 2023 · arXiv

小さなブロックごとに共通の倍率を持たせるMX形式(MXFP4など)を提案した論文。gpt-ossのMXFP4の背景です。

ほかの章で紹介: llama.cpp quantize README、QLoRA: Efficient Finetuning of Quantized LLMs

第11章 BitNet / ternary / 1-bit系

中級論文

BitNet b1.58 2B4T Technical Report

Shuming Ma et al. · 2025 · arXiv

4兆トークンで学習した2Bの三値モデルを公開した技術報告。研究段階から「実際に試せる」段階に進んだ一歩です。

発展論文

Bitnet.cpp: Efficient Edge Inference for Ternary LLMs

Jinheng Wang et al. · 2025 · arXiv

三値モデルをCPUで速く動かすための専用カーネルの論文。三値の利点を引き出すにはソフトウェア側の工夫が要ることが分かります。

第7部 学習と微調整

第12章 事前学習・継続事前学習・SFT

必読中級論文

Training Compute-Optimal Large Language Models

Jordan Hoffmann et al. · 2022 · NeurIPS 2022

「Chinchilla」論文。同じ計算量なら、モデルを大きくするよりデータを増やしたほうがよい場合が多いことを示し、学習の常識を変えました。

ほかの章で紹介: Scaling Laws for Neural Language Models、The Llama 3 Herd of Models、TRL - Transformer Reinforcement Learning、DeepSeek-R1: Incentivizing Reasoning Capabilit…

第13章 LoRA / QLoRA / Adapter

必読中級論文

QLoRA: Efficient Finetuning of Quantized LLMs

Tim Dettmers et al. · 2023 · NeurIPS 2023

4bit(NF4)に量子化したモデルの上でLoRAを学習するQLoRAを提案。大きなモデルを1枚のGPUで微調整できるようにしました。

関連: 第10章

中級論文

Parameter-Efficient Transfer Learning for NLP

Neil Houlsby et al. · 2019 · ICML 2019

Transformerの層の間に小さな「アダプター」を差し込んで学習する手法。省パラメータ微調整(PEFT)の原点の一つです。

発展論文

DoRA: Weight-Decomposed Low-Rank Adaptation

Shih-Yang Liu et al. · 2024 · ICML 2024

重みを「大きさ」と「向き」に分けて、向きの更新にLoRAを使う改良版。PEFTライブラリでも使えます。

中級論文

LoRA Learns Less and Forgets Less

Dan Biderman et al. · 2024 · TMLR 2024

LoRAはフル微調整より新しい知識の習得が少ない一方、元の能力も忘れにくいことを示した実証研究。LoRAに何を期待すべきかが分かります。

ほかの章で紹介: ZeRO: Memory Optimizations Toward Training Tri…、PEFT

第14章 学習ツール群

入門ドキュメント

TRL - Transformer Reinforcement Learning

Hugging Face · 公式ドキュメント(随時更新)

SFT・DPO・GRPOなどの事後学習をそろえたHugging Faceのライブラリの公式ドキュメント。

関連: 第12章

入門ドキュメント

PEFT

Hugging Face · 公式ドキュメント(随時更新)

LoRAやその派生手法を共通の書き方で使えるPEFTライブラリの公式ドキュメント。

関連: 第13章

ほかの章で紹介: ml-explore/mlx-lm

第8部 推論を速くする

第15章 KV cache / batching / paged attention

ほかの章で紹介: Efficient Memory Management for Large Language…、SGLang: Efficient Execution of Structured Lang…

第16章 speculative decoding / EAGLE / DFlash

必読中級論文

Fast Inference from Transformers via Speculative Decoding

Yaniv Leviathan et al. · 2022 · ICML 2023

小さなモデルの下書きを大きなモデルがまとめて検証し、出力の分布を変えずに生成を速くする投機的デコーディングを提案しました。

ほかの章で紹介: DeepSeek-V3 Technical Report

第9部 ハードウェアと実行環境

第17章 CPU / GPU / NPU / TPU の違い

入門論文

AI and Memory Wall

Amir Gholami et al. · 2024 · arXiv

計算性能の伸びにメモリ帯域が追いつかない「メモリの壁」を、データで示した短めの論文。LLM推論がなぜ帯域で決まるのかの背景です。

ほかの章で紹介: Efficiently Scaling Transformer Inference

第18章 CUDA / ROCm / Metal / DirectML

発展ドキュメント

CUDA C++ Programming Guide

NVIDIA · 公式ドキュメント(随時更新)

CUDAのプログラミングモデル(スレッド、ブロック、メモリ階層)の公式解説。GPUがどう計算しているかを知る入口です。

中級ドキュメント

AMD ROCm documentation

AMD · 公式ドキュメント(随時更新)

ROCmの公式ドキュメント。対応GPUの一覧とリリース履歴はここで確認します。

入門ドキュメント

Windows ML overview

Microsoft · 公式ドキュメント(随時更新)

Windowsの機械学習実行基盤Windows MLの公式概要。DirectMLからの移行先として紹介されています。

ほかの章で紹介: ml-explore/mlx

第10部 データ・検索・エージェント

第19章 RAG / embedding / vector DB

第20章 エージェント / ツール利用 / MCP

必読中級仕様

Model Context Protocol Specification

Model Context Protocol · 2026 · 仕様

MCPの正式な仕様(2026-07-28版)。ホスト・クライアント・サーバーの役割や通信方法を一次情報で確かめられます。

入門記事

Building effective agents

Anthropic · 2024 · Anthropic Engineering

「ワークフロー」と「エージェント」を区別し、シンプルな構成から始めることを勧める実践的な記事。

中級リポジトリ

a2aproject/A2A

A2A Project · GitHub(随時更新)

エージェント同士をつなぐA2Aプロトコルの仕様とSDKのリポジトリ。

第28章 AIコーディングエージェントとコンテキストエンジニアリング

入門記事

Effective context engineering for AI agents

Anthropic · 2025 · Anthropic Engineering

限られたコンテキストに何をどう入れるかを「注意の予算」として考える、コンテキストエンジニアリングの解説記事。

入門仕様

AGENTS.md

AGENTS.md · 公式サイト(随時更新)

コーディングエージェント向けの指示ファイルAGENTS.mdの公式サイト。何を書けばよいかの例があります。

ほかの章で紹介: Lost in the Middle: How Language Models Use Lo…、Not what you've signed up for: Compromising Re…、SWE-bench: Can Language Models Resolve Real-Wo…

第11部 見る・聞く・測る

第29章 マルチモーダル:画像・音声・動画を扱うLLM

中級論文

Visual Instruction Tuning

Haotian Liu et al. · 2023 · NeurIPS 2023

LLaVAの論文。視覚エンコーダ+プロジェクタ+LLMというシンプルな構成と指示データで、画像について会話できるモデルを作りました。

発展論文

Qwen3-VL Technical Report

Shuai Bai et al. · 2025 · arXiv

オープンウェイトの代表的なVLMの最新技術報告。長い動画や文書の理解など、2025年以降の到達点が分かります。

第30章 評価とベンチマーク

必読入門論文

Measuring Massive Multitask Language Understanding

Dan Hendrycks et al. · 2020 · ICLR 2021

57分野の選択式問題で知識を測るMMLUの論文。長く標準的な指標でしたが、いまは飽和の例としても語られます。

中級論文

Holistic Evaluation of Language Models

Percy Liang et al. · 2022 · arXiv

正確さだけでなく、頑健さ・公平性・効率など多面的にモデルを評価する枠組みHELMの論文。

中級論文

GPQA: A Graduate-Level Google-Proof Q&A Benchmark

David Rein et al. · 2023 · arXiv

検索しても簡単には答えられない、専門家レベルの理科の問題集。難しいベンチマークの作り方の例として読めます。

中級論文

The Leaderboard Illusion

Shivalika Singh et al. · 2025 · arXiv

人気のリーダーボードで、非公開の複数バージョンを試して良いものだけ公開する慣行などの偏りを指摘した論文。

ほかの章で紹介: Ragas: Automated Evaluation of Retrieval Augme…

このリストの確かめ方

すべての項目について、リンク先を実際に取得して存在を確認しています。arXivの論文はarXiv APIでタイトル・初版の年・筆頭著者を照合し、学会名はarXivの記載またはSemantic Scholar/DBLPの書誌情報で確認できたものだけを載せています(確認できない場合は「arXiv」と表記)。照合には tools/check_refs.py を使っています。2026年10月時点。