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arXiv cs.CL· Debopam Sanyal, Hongjie Chen, Riya Elizabeth Kuriyan, Arth Tak, Divya Kothandaraman, Akshay Mehra, Joshua Kimball, Alexey Tumanov·· 14 小时前AI 评分31

SVD-Attention:高效分析 Transformer 中的注意力模块

SVD-Attention: Efficiently Analyzing Attention Blocks in Transformers

AI 导读

SVD-Attention 是一种免微调的事后分析方法,通过分解每个注意力头的交互矩阵并按谱幅度与 token 激活方差对奇异模式打分,判断哪些头真正用满秩预算。

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摘要:预训练 transformer 的推理计算中有很大一部分花在自注意力内部,然而每个头的 query-key 交互在结构上本就是低秩的。我们提出一个诊断性问题:跨层与跨架构,哪些头在真实数据上真正用满了秩预算,哪些没有?我们提出 SVD-Attention,一种事后方法,它分解每个头的交互矩阵 $M_h$,并在一个小校准集上按每个奇异模式的谱幅度及其跨 token 的激活方差为其打分。该分数保留头能够放大且真实数据确实激活的模式,丢弃其余模式;所得分解对保留的模式是精确的,且无需微调。在七个预训练模型和五类任务上,该诊断发现了一种依赖任务的模式:对于情感分类、图像分类和生成,冗余位于早至中间层;对于稠密预测和抽取式问答,冗余位于后层。它还具有预测性:截断它标记的层最多损失 $1.75$ F1,而在同一模型其他位置截断相同数量的层最多损失 $50$ F1。SVD-Attention 是一种分析工具而非压缩方法:单独使用它可将推理 FLOPs 降低 $0.8$-$1.5\%$,与权重剪枝组合使用时降低 $8$-$11\%$,任务质量变化为 $0$-$4\%$。
学科: 计算与语言(cs.CL);人工智能(cs.AI);机器学习(cs.LG)
引用为: arXiv:2610.34971 [cs.CL]
  (或 arXiv:2610.34971v1 [cs.CL] 用于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2610.34971

由 DataCite 颁发的 arXiv DOI(待注册)

提交历史

来自:Debopam Sanyal [查看邮箱]
[v1] 2026年10月26日 星期一 07:40:43 UTC(105 KB)

来源:arXiv cs.CL · arxiv.org