语言模型能够控制自身的注意力

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摘要

本文介绍了一种名为Declarative Attention的方法,该方法使语言模型能够在推理时声明相关上下文区域,从而显著减少键值缓存的读取次数,在长上下文任务中仅带来轻微的精度损失。

语言模型将大部分注意力集中在少量上下文上,但为了找到少数重要的标记,它们却需要读取整个键值缓存。如果用户询问百万令牌对话中的先前细节,全局注意力层必须扫描整个上下文来生成回复的每个标记。一种突出的方法通过轻量级代理分数预选相关令牌来缓解这一成本,但这种外部评分仍会导致每步O(N)的开销。我们采用一种内在方法,基于一个简单的问题:模型难道不知道上下文的哪些部分相关吗?为此,我们引入了Declarative Attention(DA),一种协议,引导模型在其思维链中声明需要关注的位置,将生成过程分为三种模式:<global>(完整上下文)、<focus>(特定区域)和<local>(仅最近输出)。推理引擎解析这些声明,就像工具调用一样,并跳过大部分键值缓存的读取。在15个长上下文任务的零样本评估中,在现成模型(Gemma-4-31B, Qwen-3.6-27B)上应用DA,显著减少了解码过程中总的注意力令牌数(52.0%、31.1%),精度下降适度(1.27pp、2.75pp),且随着模型规模增大而缩小。DA为稀疏注意力开辟了一个新方向,在基于训练的方法下具有进一步潜力,未来工作可以探索。
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来源: https://huggingface.co/papers/2609.02737

摘要

声明式注意力让语言模型在推理过程中声明相关的上下文区域,从而跳过大部分KV缓存读取,在略微牺牲准确率的情况下减少需要关注的token数量。语言模型将大部分注意力集中在一小部分上下文上,却必须读取整个KV缓存(https://huggingface.co/papers?q=KV%20cache)来寻找关键的几个token。如果用户在100万token的对话中询问之前某个细节,全局注意力(https://huggingface.co/papers?q=global%20attention)层必须扫描完整上下文才能生成回复的每个token。一种主流方法通过轻量级代理分数预先选择相关token来缓解这种成本,但这种外部评分仍然需要每步O(N)的复杂度。我们从内在角度出发,基于一个简单的问题:模型难道不是已经知道上下文的哪些部分是相关的吗?为此,我们引入了声明式注意力(https://huggingface.co/papers?q=Declarative%20Attention)(DA)协议,该协议引导模型在思维链(https://huggingface.co/papers?q=chain-of-thought)中声明需要关注的位置,将生成过程划分为三种模式:完整上下文、特定区域和仅最近输出。推理引擎像解析工具调用一样解析这些声明,并跳过大部分KV缓存(https://huggingface.co/papers?q=KV%20cache)读取。在对15个长上下文(https://huggingface.co/papers?q=long-context)任务的零样本评估中,DA在现成模型(Gemma-4-31B、Qwen-3.6-27B)上显著减少了解码过程中的总关注token数量(52.0%、31.1%),准确率适度下降(1.27pp、2.75pp)且随着模型规模增大而缩小。DA解锁了稀疏注意力(https://huggingface.co/papers?q=sparse%20attention)的新维度,未来研究可以探索基于训练方法的进一步潜力。

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