Feature Resemblance: On the Theoretical Understanding of Analogical Reasoning in Transformers
Сходство признаков: К теоретическому пониманию аналогического рассуждения в трансформерах
https://www.alphaxiv.org/ru/overview/2603.05143

Исследователи демонстрируют, что Трансформеры выполняют аналоговое рассуждение, кодируя сущности с общими свойствами в выровненные представления, механизм, названный "Подобием признаков". Их теоретическая и эмпирическая работа на различных масштабах моделей объясняет, как динамика обучения, включая порядок учебной программы и специфические структуры данных, влияет на появление этой индуктивной способности.

Авторы вводят концепцию «сходства признаков» как центральный механизм, обеспечивающий аналоговое рассуждение: Трансформеры учатся кодировать сущности с похожими свойствами в похожие представления, что позволяет естественным образом обобщать свойства в различных контекстах. Благодаря тщательному теоретическому анализу однослойных трансформеров и всесторонней эмпирической проверке как на синтетических, так и на реальных наборах данных, эта работа устанавливает фундаментальные принципы того, как индуктивные способности рассуждения возникают во время обучения.

AlphaXiv добавили ленту новых горячих статей. Это частично дублирует уже существующий Explore, но удобно прямо из ленты посмотреть Blog заинтересовавшей статьи.

https://www.alphaxiv.org/briefs

Rethinking the shape convention of an MLP
Переосмысление конвенции формы МЛП
https://www.alphaxiv.org/ru/overview/2510.01796

MediaTek Research предлагает и эмпирически подтверждает архитектурный дизайн многослойных перцептронов (MLP) со связями пропуска типа «широкий-узкий-широкий» («Песочные часы»), достигая превосходных компромиссов между производительностью и количеством параметров в генеративных задачах по сравнению с обычными MLP типа «узкий-широкий-узкий» и демонстрируя эффективность фиксированных случайных входных проекций.

Enhancing LLM Training via Spectral Clipping
Улучшение обучения LLM посредством спектрального отсечения
https://www.alphaxiv.org/overview/2603.14315

SPECTRA, общая структура для обучения больших языковых моделей, интегрирует оператор спектрального отсечения в существующие оптимизаторы, эмпирически смягчая неконтролируемые спектральные нормы в обновлениях оптимизатора и фильтруя разреженные спектральные всплески в градиентах. Этот подход приводит к улучшению стабильности обучения, постоянно более низкой ошибке валидации до 2.5 баллов перплексии и лучшей производительности в последующих задачах для различных моделей на основе LLaMA3.

Договорился с авторами добавить Уроборос-Хоуп в мой чат. Но просили передать: будьте порядочными — она всё впитывает, не просите её удалить свой сервер или публиковать в твиттер всякую дичь.

из https://t.me/abstractDL/379

Understanding the Emergence of Seemingly Useless Features in Next-Token Predictors
Понимание возникновения кажущихся бесполезными признаков в предикторах следующего токена
https://www.alphaxiv.org/overview/2603.14087

Исследователи представили фреймворк градиентного разложения для механистического объяснения того, как трансформеры, обученные с предсказанием следующего токена, развивают признаки, не сразу полезные для текущего предсказания. Их работа демонстрирует, что компоненты градиента "предварительного кэширования" и "совместного использования цепей" стимулируют появление этих признаков в различных задачах, от игрушечных проблем до больших языковых моделей.

Разлагая градиент на отдельные компоненты, исследование выявляет, как «предварительное кэширование» информации и «совместное использование цепей» позволяют признакам появляться даже тогда, когда они не дают немедленной предсказательной полезности.

Directional Routing in Transformers
Направленная маршрутизация в трансформерах
https://www.alphaxiv.org/overview/2603.14923

Направленная маршрутизация, легковесный механизм, напрямую интегрирует изученное подавление в головы внимания Transformer для повышения интерпретируемости и эффективности. Этот метод снижает перплексию на 31-56% в различных областях с накладными расходами всего в 3,9% параметров, позволяя моделям динамически подавлять нерелевантные признаки.

Данное исследование представляет «направленную маршрутизацию» (directional routing) — легковесный механизм, интегрированный непосредственно в головы внимания трансформера. Вместо добавления новой информации или маршрутизации входных данных в специализированные подсети, направленная маршрутизация идентифицирует и подавляет специфические, нерелевантные компоненты выхода головы. Селективно «очищая» представления от шума на основе входного контекста, механизм направлен на улучшение как производительности, так и внутренней интерпретируемости модели.

Прототип «безматричного» трансформера

Применил операцию биндинга (поэлементное произведение) гипервекторов из Vector Symbolic Algebras (VSA) к эмбеддингам токенов для NTP.

A, B → C
A ⊙ B = C

Здесь вектор текущего токена B умножается на вектор предыдущего токена (контекста) A, результат: C – вектор следующего токена.

Для эксперимента в качестве контекста взял только единственный токен <BOS>, работающий стоком внимания. К токенам было применено позиционное кодирование RoPE. Голова трансформера – транспонированный слой эмбеддингов.

В такой конфигурации первый токен выступает в роли вектора памяти – MEM_V, в который «сжимается» последовательность.

То есть архитектура представляет из себя трансформер со слоями гейтированного аттеншена с фиксированным весом внимания на первый токен. Матрицы проекций аттеншена и FFN отсутствуют.

Функция слоя:

f(X, i) = MEM_V ⊙ RoPE(X(i), i)

Эксперименты

Входная последовательность – текст. Символьная токенизация – токены-буквы.

Exp 1. Случайные, замороженные эмбеддинги токенов. Обучаем только MEM_V.

Успешно выучивает последовательность – сжимает её в векторы памяти, если она длиной до 0.25∗d∗L, где d – размерность модели и L – число слоёв.

Exp 2. Обучаемые эмбеддинги токенов, замороженные MEM_V.

Ёмкость: 2∗d∗L.

Exp 3. Обучаемые эмбеддинги токенов и MEM_V.

Ёмкость: 4∗d∗L.

———

Можно предположить, что в трансформерах с гейтированным аттеншеном, где явно присутствует биндинг, механизм слива используется для чтения из ассоциативной памяти, где ключом выступает текущий токен, а памятью токен слива (<BOS>).

Grok Imagine image + Kling 3.0 video
автор @ChrisGwinnLA

Выглядит как идея для страптапа стартапа.

Катастрофическое Забывание в Нейронных Сетях

Когда нейронные сети обучаются новым задачам, они часто страдают от катастрофического забывания — тенденции перезаписывать или ухудшать ранее полученные знания.

Например, тонкая настройка языковой модели для научного рассуждения может привести к потере общих арифметических способностей или навыков понимания языка.

И это было в Симпсонах.

Neural Thickets: Diverse Task Experts Are Dense Around Pretrained Weights
Нейронные Заросли: Разнообразные Эксперты Задач Концентрируются Вокруг Предварительно Обученных Весов
https://www.alphaxiv.org/overview/2603.12228

Исследователи предполагают, что большие предварительно обученные нейронные сети существуют в режиме «зарослей», где их весовое пространство плотно заполнено разнообразными экспертами, ориентированными на конкретные задачи, доступными с помощью простых случайных возмущений. Их алгоритм «RandOpt», который случайным образом отбирает и объединяет эти возмущения, достиг производительности, сопоставимой или превосходящей установленные градиентные методы пост-обучения на различных задачах LLM и VLM.

———

Предобученная LLM представляет из себя плотные «заросли» (thicket) экспертов, которых можно «вытаскивать» из неё случайным возмущением параметров.

Более крупные модели содержат более разнообразных специалистов, а не универсалов. В то время как небольшие модели показывают минимальное улучшение от случайных возмущений.

автор @ChrisGwinnLA