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二级注意力沉淀的存在与行为

机器学习 2026-03-17 v3 人工智能 计算与语言

摘要

注意力沉淀是指某些标记(通常是开始序列(BOS)标记)接收到的注意力显著高于其语义相关性 despite limited( limited)语义相关性。在本文中,我们识别了一类注意力沉淀,称为次级沉淀(secondary sinks),其与先前研究的沉淀(我们称为 primary sinks)在根本上有所不同。虽然先前的研究已识别除BOS之外的标记有时会成为沉淀,但发现这些沉淀 exhibit( exhibit)类似于BOS标记的属性。 Specifically( specifically),它们在相同的层中出现,持续存在整个网络,并吸引大量注意力质量。相比之下,我们发现次级沉淀主要出现在中间层,并且可以持续可变数量的层,吸引较小但仍显著的注意力质量。通过广泛的实验,我们分析了这些次级沉淀出现的地方、其属性、它们是如何形成的,以及它们对注意力机制的影响。 Specifically( specifically),我们展示了:(1)这些沉淀由特定的中间层 MLP 模块形成,这些 MLP 将标记表示映射到与该层 primary sink 方向对齐的向量。(2)这些向量的 2\ell_2-范数决定了次级沉淀的沉淀得分,也决定了其持续的层数,从而导致不同的对注意力机制的影响。(3)primary sink 在中间层减弱,恰好与次级沉淀的出现相吻合。我们观察到,在更大规模的模型中,沉淀的位置和持续时间(称为沉淀水平)出现得更加确定和频繁。 Specifically( specifically),我们在QwQ-32B中识别出三个沉淀水平,在Qwen3-14B中识别出六个沉淀水平。我们在 github.com/JeffreyWong20/Secondary-Attention-Sinks 上开源了我们的发现。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.22213,
  title  = {On the Existence and Behavior of Secondary Attention Sinks},
  author = {Jeffrey T. H. Wong and Cheng Zhang and Louis Mahon and Wayne Luk and Anton Isopoussu and Yiren Zhao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.22213},
  year   = {2026}
}