arXiv cs.AI· Aakash Sarkar, Ananya Mukherjee, Motoshige Sato·· 2 天前AI 评分31
注意力即格点规范场论:关系仅通过 Wilson 环相互作用
Attention as Lattice Gauge Theory: Relations Interact Only Through Wilson Loops
AI 导读
研究者提出将注意力机制解释为格点规范场论:在允许每个实体坐标框架独立旋转的对称性下,边注意力唯一可行的形式是 Wilson 环更新 U = Ψ(H) T_ij。
正文 · AI 翻译
摘要:关系通过它们共享的实体进行复合——Alice 是 Bob 的母亲,Bob 是 Carol 的父亲,因此 Alice 是 Carol 的外祖母——而且顺序很重要,因为父亲的母亲不是母亲的父亲;验证一个复合关系意味着闭合环路。我们证明,如果每个实体的坐标框架可以独立旋转(逐实体框架自由度),那么会得出三件事。在纯规范扇区中,不共享任何环路的关系完全无法相互作用。三角形的唯一规范不变评分是其完整群 $H = T_{ij} T_{jk} T_{ki}$ 的类函数——一个 Wilson 环。而边的唯一等变更新是 $U = \Psi(H)\, T_{ij}$,其中 $\Psi$ 是共轭等变的。因此,通过 Wilson 环进行的边注意力并非众多设计中的一种,而是对称性所允许的唯一形式。三个领域各自持有这一形式的一部分:知识图谱的交换算子嵌入是它的阿贝尔(交换)扇区;AlphaFold 的三角形更新和 Edge Transformer 具有它的形状——通过第三个顶点更新一条边——但没有它的约束;而格点 QCD 在格点上等变地构建了它。我们在一般关系图上实例化等变子族,称为完整群注意力。在无训练且仅靠复合的情况下,它在稀疏图上推断未观测到的 $S_4$ 关系,在五分之一边被破坏时达到 0.88,达到或略低于专用同步算法,而每个交换架构的上限为 0.083;其完整群评分以 AUC 0.99 标记被破坏的三角形,而交换评分因第二条选择规则上限为 0.76,并且它能在无标签的情况下分离聚类。
| 评论: | 7 页,1 幅图。已被第 9 届机器学习与物理科学研讨会(ML4PS 2026)接收,与 NeurIPS 2026 同期举办 |
| 主题: | 机器学习(cs.LG);人工智能(cs.AI);计算物理(physics.comp-ph) |
| 引用为: | arXiv:2610.37656 [cs.LG] |
| (或 arXiv:2610.37656v1 [cs.LG] 用于此版本) | |
| https://doi.org/10.48550/arXiv.2610.37656 由 DataCite 颁发的 arXiv DOI(待注册) |
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2026 年 10 月 27 日星期二 17:58:48 UTC(35 KB)
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