论文

结构清晰:注意力和端到端 Transformer

Legible-by-Construction: Attention and End-to-End Transformers

模型架构Transformer

摘要

一篇配套论文表明,Transformer 的前馈层可以从显式模糊集操作(交集、集差和自忘序列量词)重建,因此其隐藏单元可以读取为命名逻辑运算符,而不会影响语言模型质量。这使得 Transformer 的另一半变得不透明。在这里,我们将相同的思路扩展到注意力机制,并将两者合并为一个模型。该机制很简单:head 的值通过 sigmoid 传递,因此每个值通道都成为一个可读的检测器,用于检测某个特征是否包含在词元上。这不会添加任何参数,并且标准头不会受到任何影响。布尔变体更进一步,将值重组为显式的词元内交集和可否定的集合差异。在这两种设计中,输出投影都是自由的,不与词汇绑定,这是承载决策:限制头部检测的内容,同时使其写入的内容不受约束,从而产生选择性检测器,而限制写入则不会。有界值通过两种选择性压力形成可读探测器——一种用于稀疏发射,一种用于在轨道上进行决定性发射——而设计想要的并不通用。在 125M 个参数的五种专门注意设计中,44% 到 62% 的值通道变成了清晰的、上下文选择性的检测器,并且它们的易读性随着深度的增加而提高,而不是仅在标点符号上具体化。语言模型质量与传统基线相当。最后,我们将布尔注意力与清晰的前馈层结合起来,并在基准奇偶性上训练一个端到端的清晰构造语言模型:它的前馈单元自始至终都是命名集和量词操作,我们可以获取它生成的词元并读取组成它的命名单元。