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融合至关重要:Transformer中位置编码融合的长度感知分析

机器学习 2026-01-12 v1 计算与语言

摘要

Transformer 需要位置编码来表示序列顺序,然而大多数先前的工作侧重于设计新的位置编码,而非研究位置信息如何与词元嵌入融合。在本文中,我们研究融合机制本身是否影响性能,特别是在长序列设置中。我们进行了一项受控的实证研究,在相同的 Transformer 架构、数据划分和随机种子下,比较了三种典型的融合策略——逐元素加法、带投影的拼接以及标量门控融合。在涵盖短(AG News)、中(IMDB)和长(ArXiv)序列的三个文本分类数据集上的实验表明,融合选择对短文本的影响可以忽略不计,但在长文档上产生了一致的增益。为了验证这些增益是结构性的而非随机的,我们进行了配对种子分析和跨序列长度范围的跨数据集比较。在 ArXiv 数据集上的额外实验表明,可学习融合的益处可泛化到多个位置编码家族。最后,我们探索了一种轻量级卷积门控机制,该机制在融合层面引入局部归纳偏置,仅在长文档上进行评估。我们的结果表明,对于长序列 Transformer,位置编码融合是一个非平凡的设计选择,应被视为一个明确的建模决策,而非固定的默认设置。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.05807,
  title  = {Fusion Matters: Length-Aware Analysis of Positional-Encoding Fusion in Transformers},
  author = {Mohamed Amine Hallam and Kuo-Kun Tseng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.05807},
  year   = {2026}
}

备注

10 pages, 5 figures. Code and reproduction materials available on GitHub