论文

关联状态通用 Transformer:稀疏检索遇到结构化循环

Associative-State Universal Transformers: Sparse Retrieval Meets Structured Recurrence

模型架构递归架构

摘要

我们研究结构化循环状态是否可以作为语言建模的紧凑关联主干,同时仍然支持精确检索。我们引入 UniMatrix,这是一个通用 Transformer 风格系列,它在深度上重用共享循环块,并通过混合状态更新、ROSA 风格的剩余路径和词元条件嵌入调制对其进行增强。我们在字节级 WikiText-2、合成关联召回、Apple MPS 上的吞吐量分析以及三重词元交互的校正基准上评估这些模型。在小规模上,UniMatrix-Core 和 UniMatrix-ROSA 稍微优于 WikiText-2 上参数匹配的 Transformer,同时使用的参数少得多,达到每字节 5.084 和 5.083 位,而每字节为 5.124。主要的负面结果同样重要:在联想召回方面,原始 UniMatrix 系列仍然接近机会,而 Transformer 达到 25.4%,这表明仅压缩循环状态不足以进行精确查找。面向检索的后续产品 UniMatrix-Assoc 的帮助微乎其微。相比之下,添加了稀疏槽路由和直接指针 logits 融合的 UniMatrix-SparsePointer 在原始试点方案上达到了 75.6%,在无丢失后续方案上达到了 99.2%,同时使用的参数比 Transformer 基线少了 53.8%。消融表明,增益来自足够的插槽容量和精确的指针级输出路由。总体而言,结构化循环状态很有前途且参数高效,但强大的远程行为仍然需要显式稀疏检索和更好的内核。