该论文提出一种名为“域间注意力”(Interdomain Attention, IA)的新型混合注意力架构,旨在突破传统按层堆叠注意力与循环记忆的混合模式,在同一层内融合二者。IA 受 softmax 注意力的核回归视角启发,将键的值与核特征压缩进由状态空间模型(SSM)参数化的循环记忆中,再通过隐式重建注意力矩阵与值来近似点积注意力,同时保留 SSM 的计算效率优势。消融实验表明,类注意力的读出机制是性能提升的主要来源。在 125M 至 1.3B 参数规模的文本预训练中,IA 在同等记忆大小下优于 S4D 基线,并在困惑度和常识推理准确率上超过基于 softmax 注意力的 Transformer;在基因组数据上基于 Caduceus 骨干也达到或超过原 SSM 架构。该工作为高效序列建模提供了新的层内混合思路。
| Interdomain Attention (IA) | 一种混合注意力架构,在同一层内结合注意力和循环记忆,以兼顾表达能力和计算效率。 |
| State Space Model (SSM) | 一类基于循环记忆的序列模型,以计算高效著称,如S4D。 |
| Kernel Regression | 一种非参数回归方法,此处用于解释Softmax注意力的机制。 |
| Softmax Attention | Transformer中使用的标准注意力机制,通过Softmax函数计算注意力权重。 |
| Perplexity | 语言模型常用的评估指标,衡量模型对序列的预测不确定性。 |
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