Attention heads are one of the building blocks of large language models (LLMs). Prior work on investigating their operation mostly focused on analyzing their behavior during inference for specific circuits or tasks. In this work, we seek a comprehensive mapping of the operations they implement in a model. We propose MAPS (Mapping Attention head ParameterS), an efficient framework that infers the functionality of attention heads from their parameters, without any model training or inference. We showcase the utility of MAPS for answering two types of questions: (a) given a predefined operation, mapping how strongly heads across the model implement it, and (b) given an attention head, inferring its salient functionality. Evaluating MAPS on 20 operations across 6 popular LLMs shows its estimations correlate with the head's outputs during inference and are causally linked to the model's predictions. Moreover, its mappings reveal attention heads of certain operations that were overlooked in previous studies, and valuable insights on function universality and architecture biases in LLMs. Next, we present an automatic pipeline and analysis that leverage MAPS to characterize the salient operations of a given head. Our pipeline produces plausible operation descriptions for most heads, as assessed by human judgment, while revealing diverse operations.


翻译:注意力头是大型语言模型(LLM)的基本构建模块之一。先前探究其运行机制的研究主要集中于分析其在特定电路或任务推理过程中的行为。在本工作中,我们致力于建立注意力头在模型中所实现操作的全面映射。我们提出MAPS(Mapping Attention head ParameterS)——一种高效的框架,该框架能够直接从注意力头的参数推断其功能,无需任何模型训练或推理过程。我们展示了MAPS在回答两类问题上的实用性:(a)给定预定义操作,映射模型中各头执行该操作的强度;(b)给定注意力头,推断其主要功能。在6个主流LLM上对20种操作进行评估的结果表明,MAPS的估计值与注意力头在推理过程中的输出具有相关性,且与模型预测存在因果关联。此外,其映射结果揭示了先前研究中被忽视的特定操作类别的注意力头,并为LLM中的功能普遍性与架构偏差提供了有价值的见解。随后,我们提出一种利用MAPS表征给定注意力头主要操作的自动化流程与分析框架。该流程能为大多数注意力头生成符合人类评估的合理操作描述,同时揭示出多样化的操作类型。

1
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017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
3+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
3+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
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
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
43+阅读 · 2024年1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
1+阅读 · 7分钟前
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
1+阅读 · 38分钟前
《打造“黄金舰队”》57页报告
专知会员服务
0+阅读 · 40分钟前
《北约数字教官网络发展路径》128页报告
专知会员服务
1+阅读 · 59分钟前
ECCV 2026 | MIMFlow:MIM与归一化流统一图像生成
专知会员服务
6+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
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017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
3+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
3+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
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
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员