Muon and related matrix-sign optimizers are increasingly used to pre-train large language models, but their effect on the internal geometry of individual weight matrices is not well understood. This preliminary report proposes a unified framework built on a single idealizing assumption -- exact scale invariance of the loss under weight rescaling, which holds approximately in normalization-heavy networks. Under this assumption, plain SGD carries a built-in 1/||W|| brake on its update size, whereas Muon's matrix-sign step removes that brake, so both the Frobenius and spectral norms drift outward faster (t^{1/2} versus t^{1/4}). We further observe that the spectral-norm perturbation has a non-negative second-order term. This implies that a lightweight "spectral cap" -- which projects out only the first-order growth of the single top singular direction from each update -- can control the output covariance W K_X W^T without freezing training: the weight keeps learning through non-top directions, top-direction rotation, and top switching. We relate this cap to the min-entropy (H-infinity) of the singular-value spectrum. We then study three systems trained with Muon: a nanoGPT feed-forward projection, a 64-expert mixture-of-experts router, and the query/key projections of a bf16 FlashAttention block. In each case the cap increases isotropy and, at the margins -- a router collapsing to a single expert, and the near-divergence of one attention head -- prevents a concrete failure, while leaving validation loss essentially unchanged. We emphasize that the scale-invariance assumption is strong and that these small-scale results are preliminary; comments are welcome.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

CAP原则又称CAP定理,指的是在一个分布式系统中,Consistency(一致性)、 Availability(可用性)、Partition tolerance(分区容错性),三者不可得兼。
【普林斯顿博士论文】大型模型的高效推理
专知会员服务
23+阅读 · 2025年8月10日
【EMNLP 2023】基于大语言模型辩论的多智能体协作推理分析
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
20+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+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
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+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
18+阅读 · 2012年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 7月28日
VIP会员
最新内容
世界模型入门:从序贯决策到通用智能体
专知会员服务
11+阅读 · 10月24日
军事域更好使用人工智能的实用指南
专知会员服务
10+阅读 · 10月22日
《衡量语言模型中的作战规划能力》
专知会员服务
14+阅读 · 10月20日
Maven智能系统:帕兰提尔军事人工智能平台详解
专知会员服务
18+阅读 · 10月20日
《测试自动化框架在敏捷软件开发中的角色》
专知会员服务
9+阅读 · 10月20日
相关VIP内容
【普林斯顿博士论文】大型模型的高效推理
专知会员服务
23+阅读 · 2025年8月10日
【EMNLP 2023】基于大语言模型辩论的多智能体协作推理分析
相关基金
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
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+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
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
3+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
18+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员