论文

什么时候该快思考、什么时候该慢思考? AMOR:用于动态 SSM 注意力切换的基于熵的元认知门

When to Think Fast and Slow? AMOR: Entropy-Based Metacognitive Gate for Dynamic SSM-Attention Switching

模型架构混合架构

摘要

Transformer 为每个位置分配统一的计算,无论难度如何。状态空间模型 (SSM) 提供了有效的替代方案,但在长期的精确信息检索方面存在困难。受认知双过程理论(Kahneman,2011)的启发,我们提出了 AMOR(自适应元认知输出路由器),这是一种混合架构,仅当 SSM 主干“不确定”(通过预测熵测量)时才动态地吸引稀疏注意力。与标准 Transformer 相比,AMOR 通过从 SSM 隐藏状态(Ghost KV)投影键和值来提高效率,重用 SSM 的 O(n) 计算,而不是在每一层都需要 O(n^2) 关注。在小规模综合检索任务中,AMOR 优于仅 SSM 和仅 Transformer 基线,实现了完美的检索精度,同时仅吸引了 22% 的位置的注意力。我们验证预测熵可靠地表示检索需求,检索和本地位置之间的差距为 1.09 nat(接近熵范围的一半)。此外,我们的方法提供了可解释的自适应计算,其中路由决策可以用信息论术语来理解。

何时快思考与慢思考?AMOR:面向混合模型的自适应熵门控
图1:Amor 架构。SSM(System 1)处理每个 token,产生预测和隐藏状态。熵门控监控预测熵:高熵(”I don’t know”)触发对 Ghost KV cache 的稀疏注意力(System 2)——该缓存的 key 和 value 由 SSM 隐藏状态投影得到,为检索提供具有时间感知的表示。