Understanding internal representations of neural models is a core interest of mechanistic interpretability. Due to its large dimensionality, the representation space can encode various aspects about inputs. To what extent are different aspects organized and encoded in separate subspaces? Is it possible to find these ``natural'' subspaces in a purely unsupervised way? Somewhat surprisingly, we can indeed achieve this and find interpretable subspaces by a seemingly unrelated training objective. Our method, neighbor distance minimization (NDM), learns non-basis-aligned subspaces in an unsupervised manner. Qualitative analysis shows subspaces are interpretable in many cases, and encoded information in obtained subspaces tends to share the same abstract concept across different inputs, making such subspaces similar to ``variables'' used by the model. We also conduct quantitative experiments using known circuits in GPT-2; results show a strong connection between subspaces and circuit variables. We also provide evidence showing scalability to 2B models by finding separate subspaces mediating context and parametric knowledge routing. Viewed more broadly, our findings offer a new perspective on understanding model internals and building circuits.


翻译:理解神经模型的内部表示是机制可解释性的核心关注点。由于其高维特性,表示空间能够编码输入数据的多个方面。不同方面在多大程度上被组织并编码在独立的子空间中?是否有可能以纯粹无监督的方式找到这些“自然”子空间?令人惊讶的是,我们确实能够通过一个看似无关的训练目标实现这一目标并找到可解释的子空间。我们的方法——邻域距离最小化(NDM)——以无监督方式学习非基对齐的子空间。定性分析表明,子空间在多数情况下具有可解释性,且所获子空间中编码的信息倾向于在不同输入间共享相同的抽象概念,使得这些子空间类似于模型使用的“变量”。我们还利用GPT-2中的已知电路进行了定量实验;结果显示子空间与电路变量之间存在强关联。我们进一步通过发现中介上下文与参数知识路由的独立子空间,证明了该方法可扩展至20亿参数模型。从更广阔的视角看,我们的发现为理解模型内部机制和构建电路提供了新的思路。

0
下载
关闭预览

相关内容

可解释的机器学习模型和架构
专知会员服务
92+阅读 · 2023年9月17日
机器学习的可解释性
专知会员服务
69+阅读 · 2020年12月18日
最新《监督机器学习可解释性》2020大综述论文,74页pdf
专知会员服务
130+阅读 · 2020年11月19日
深度学习可解释性研究进展
专知会员服务
103+阅读 · 2020年6月26日
可解释强化学习,Explainable Reinforcement Learning: A Survey
专知会员服务
132+阅读 · 2020年5月14日
深度学习可解释性研究进展
专知
19+阅读 · 2020年6月26日
【学界】从可视化到新模型:纵览深度学习的视觉可解释性
GAN生成式对抗网络
10+阅读 · 2018年3月4日
【学界】机器学习模型的“可解释性”到底有多重要?
GAN生成式对抗网络
12+阅读 · 2018年3月3日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
ECCV 2026 | MIMFlow:MIM与归一化流统一图像生成
专知会员服务
5+阅读 · 6月25日
网状网络及其在军事领域的运用
专知会员服务
7+阅读 · 6月25日
无美国参与的欧洲战争方式(万字长文)
专知会员服务
8+阅读 · 6月25日
《国防领域敏感性分析白皮书》
专知会员服务
8+阅读 · 6月25日
综述 | 从问答到任务完成:Agent系统与Harness设计
Agentic RL:框架、实践与长程智能体训练
专知会员服务
10+阅读 · 6月24日
重新思考无人机时代的生存能力
专知会员服务
10+阅读 · 6月24日
装甲突击旅:现代战争思考、战斗与组织
专知会员服务
7+阅读 · 6月24日
在人工智能加速决策环境中拓展OODA循环
专知会员服务
10+阅读 · 6月24日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员