Hierarchical Reasoning Model HRM

【完全ガイド】HRM(Hierarchical Reasoning Model)のインストール方法と使い方を初心者向けに解説!

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1. HRMとは何?(初心者向け解説)

•HRM(Hierarchical Reasoning Model)は、シンガポールの Sapient Intelligence 社が開発した「人間の脳構造を模した」AIモデルです。27 Mパラメータ程度の軽量モデルで、ごく少数の学習データ(約1,000例)から複雑な問題(例:難解な数独、迷路の最適経路)を学習・解くことが可能です 。
•特徴は以下の通り:
•「高レベルモジュール(ゆっくり抽象計画)」+「低レベルモジュール(高速な具体処理)」という二層のリカレント構造により、高い推論能力を実現 。
•Chain-of-Thought(思考連鎖)を必要とせず、一度の前向き計算(フォワードパス)で推論が完結 。
•ARC-AGIチャレンジ(抽象・推論課題)や難解数独、30×30の迷路解法で、より大規模・複雑なLLMを上回る精度を叩き出しました 。
•用途例(将来的な活用分野):
•医療分野:希少病の診断支援など、例が少ないが高度な推論が必要なシーン。
•気候予測:季節予測で97%の精度を実現したと報告あり 。
•ロボット制御:軽量モデルなので現場でリアルタイムに意思決定が可能 。

簡単に言うと、「深く考えるAIを、小さく・早く・少データで動かすモデル」です。

2. インストール方法をステップ・バイ・ステップで

GitHub リポジトリ上の Quick Start Guide に基づきます 

🔧 事前準備(Prerequisites)

  1. Python(3.9以降推奨)と PyTorch + CUDA をインストールします。

  2. もし GPU(NVIDIA)環境があるなら、CUDA 12.6 をインストールしておきましょう。

    例(Linux):

CUDA_URL=https://developer.download.nvidia.com/compute/cuda/12.6.3/local_installers/cuda_12.6.3_560.35.05_linux.run
wget -O cuda_installer.run $CUDA_URL
sudo sh cuda_installer.run –silent –toolkit –override
export CUDA_HOME=/usr/local/cuda-12.6

 

  1. PyTorch を CUDA 対応でインストール:

PYTORCH_INDEX_URL=https://download.pytorch.org/whl/cu126
pip3 install torch torchvision torchaudio –index-url $PYTORCH_INDEX_URL

 

  1. 拡張モジュール構築に必要なパッケージ:

pip3 install packaging ninja wheel setuptools setuptools-scm

 

  1. FlashAttention のインストール:

    • Ampere世代以前のGPU:pip install flash-attn

    • Hopperアーキテクチャの場合:ソースからビルドが必要(GitHub クローン後に python setup.py install

本体のインストール手順

ターミナルで以下を実行:

git clone https://github.com/sapientinc/HRM.git
cd HRM
pip install -r requirements.txt

これで基本の Pythonライブラリが揃います

 

🧪 初回テスト:簡単なデモを動かしてみよう

例えば「数独ソルバー」デモを試すには:

python dataset/build_sudoku_dataset.py –output-dir data/sudoku-extreme-1k-aug-1000 –subsample-size 1000 –num-aug 1000

OMP_NUM_THREADS=8 python pretrain.py data_path=data/sudoku-extreme-1k-aug-1000 epochs=20000 eval_interval=2000 global_batch_size=384 lr=7e-5 puzzle_emb_lr=7e-5 weight_decay=1.0 puzzle_emb_weight_decay=1.0

 

  • ノートPCのRTX 4070相当で約 10時間程度の訓練とされています 

  • 結果の精度確認には、evaluate.py や Jupyter Notebook(arc_eval.ipynb) を使います 

3. ブログ用ポイントまとめ(初心者向けまとめ)

項目

説明

何ができるの?

少数のデータで、難問(数独、迷路、ARC推論タスク)を“深く考えて”解くAI。大規模LLMよりも精度が出せる。

強み

モデルサイズが小さい(27M パラメータ)、訓練データも少なくて済む、処理が高速。

向いてる応用

データが限られる研究・診断用途、現地で動くロボット、気候予測など。

必要なもの

Python+PyTorch、CUDA環境(GPU)、FlashAttention。

インストールの流れ

GitHubクローン ➤ 依存ライブラリ ➤ dataset作成 ➤ pretrain.pyevaluate.py ➤ 結果確認。

注意点

Apple Silicon GPU/Metal対応は現時点で未整備。開発中のバグも一部報告されています(例:torch.nn.Buffer など) 

 

 

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