Transformer architectures have achieved remarkable empirical success in modeling contextual relations, yet a clear understanding of their expressive power is still lacking. In this work, we introduce a measure-theoretic framework in which contextual relations are modeled as probabilistic objects, either as conditional distributions or as joint distributions (couplings). This perspective reveals a natural connection between standard softmax attention and entropy-regularized optimal transport, providing a unified view of attention as a normalization of an underlying affinity function. Within this framework, we establish a universal approximation theorem for contextual systems using standard Softmax Attention and alternately Sinkhorn normalization. These results show that Transformer architectures can approximate arbitrary contextual relations rules, and that the choice of normalization determines how these relations are represented. Moreover, they provide a principled explanation for why Transformers are effective at modeling contextual relations.


翻译:Transformer架构在建模上下文关系方面取得了显著的经验成功,但对其表达能力的清晰理解仍显不足。本文引入了一种测度论框架,将上下文关系建模为概率对象(条件分布或联合分布/耦合)。该视角揭示了标准softmax注意力与熵正则化最优传输之间的自然联系,提供了将注意力视为底层亲和函数归一化的统一观点。在此框架内,我们利用标准softmax注意力与交替Sinkhorn归一化,建立了上下文系统的通用逼近定理。这些结果表明,Transformer架构能够逼近任意上下文关系规则,且归一化的选择决定了这些关系的表示方式。此外,这些结果从原理上解释了Transformer为何能有效建模上下文关系。

0
下载
关闭预览

相关内容

结构保持图transformer综述
专知会员服务
42+阅读 · 2024年2月19日
144页ppt!《Transformers》全面讲解,附视频
专知会员服务
119+阅读 · 2023年1月1日
【Google】高效Transformer综述,Efficient Transformers: A Survey
专知会员服务
66+阅读 · 2022年3月17日
从头开始了解Transformer
AI科技评论
25+阅读 · 2019年8月28日
BERT大火却不懂Transformer?读这一篇就够了
大数据文摘
12+阅读 · 2019年1月8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
1+阅读 · 2015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
5+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
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+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
Arxiv
0+阅读 · 3月2日
Arxiv
0+阅读 · 2月25日
VIP会员
最新内容
无人机自主控制与人工智能:系统性综述
专知会员服务
8+阅读 · 今天7:25
巡飞弹与反无人机系统——现代战场的两大支柱
专知会员服务
3+阅读 · 今天6:54
《打造“黄金舰队”》57页报告
专知会员服务
2+阅读 · 今天6:52
《北约数字教官网络发展路径》128页报告
专知会员服务
2+阅读 · 今天6:33
ECCV 2026 | MIMFlow:MIM与归一化流统一图像生成
专知会员服务
7+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
9+阅读 · 6月25日
综述 | 从问答到任务完成:Agent系统与Harness设计
专知会员服务
10+阅读 · 6月24日
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
相关基金
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
1+阅读 · 2015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
5+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
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员