超越参数巨石:语言模型的重构式记忆、可执行技能与残差装配

Hugging Face Daily Papers 论文

摘要

本文探讨了一种非 Transformer 的替代性语言模型架构,通过显式接口将记忆、确定性执行与上下文计算分离开来,采用无注意力的 Multi-Mesh 模型、重构式文档记忆以及带有类型化残差装配的模块化核心。作者将其定位为一个研究原型并发布了检查点,旨在邀请独立测试与讨论,而非声称其优于 Transformer。

语言模型系统可以将上下文计算、持久化存储和精确执行分离开来,而不是通过单一共享参数系统来更新所有能力。我们研究了 FEM-ASM,一种受有限元方法启发的组织方式,其中独立构建的文档状态和确定性可执行技能向共享的语言模型状态贡献类型化的提案。一个显式的残差算子用于调和附着在共同接口节点上的提案。我们通过受控实验和负面结果来评估这种组织方式,而非声称语言存在物理上的有限元表述。一个无注意力的 Multi-Mesh 原型能够学习因果语言建模,但尚未证明具备有竞争力的通用能力。一个带版本管理的存储库包含 52,809 个重构式记忆元素,接近 17 亿浮点值的预算;重构尚不完整,词元准确率约为 75\%。支持感知的词法索引使这些元素在溯源可控的查询构建下可被寻址。对于可执行的算术运算,位置化结果观测相比重复的全局结果向量显著提升了神经渲染效果,且输出替换会改变模型的首选答案。一个有界的附件演示进一步衡量了提供选定证据的影响,但并未证明加载整个数十亿值存储库的实用性。研究结果支持将存储、执行与神经协调进行分离,同时也指出了在仅基于问题的检索、不受限的答案生成以及端到端效率方面尚未解决的局限性。
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来源:https://huggingface.co/papers/2610.04012

当记忆、精确执行和上下文计算能够被独立开发和更新时,会发生什么变化?

这项研究源于一系列实验:实验表明,即便 token 输入坐标保持固定,有用的语言建模能力也能涌现。token 身份与学习到的计算之间的这种分离,引出了一个更广泛的问题:内部表征和独立构建的组件,能否通过一个显式的共享接口进行交互?有限元类比提供了一种设计灵感——局部组件、不同粒度的表征,以及显式装配——但这并非声称语言遵循某种物理方程。

该工作通过一个无注意力的 Multi-Mesh 语言模型来探索这些想法,模型在约 286 亿个预测目标上训练,随后连接一个独立的模块化核心,通过带类型的残差装配将可重构的文档记忆和确定性虚拟机结果整合在一起。目标是探索语言计算的替代组织方式,而非声称其优于 Transformer。

实验有意使用了尚不完善的组件,包括一个约五亿参数的核心,以及在所报告的读取审计中达到约 75% token 重构准确率的记忆。受控的挂载测试考察了所选证据如何影响预测,而核心权重保持不变。负向结果有助于区分不同的挑战:存储信息、检索证据、执行程序,以及渲染答案。

这些是用于研究接口和运行模式的研究原型,而非一个完善的通用系统。检查点和部分研究代码已开源发布,以支持审查和进一步实验。我们尤其欢迎独立测试、更简单的基线,以及关于这些接口能实现什么——或无法实现什么——的讨论。

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