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用于实体跟踪的结构稀疏注意力,次二次序列复杂度

机器学习 2026-05-22 v1 计算与语言

摘要

实体跟踪需要在长序列上保持和更新实体和属性的潜在状态。最近的任务特定注意力算子可以通过执行单个层内的多跳状态传播,将深层 Transformer 堆栈压缩为少数层,但其稠密评估仍昂贵。我们表明,在此设置下,学习到的注意力强烈结构化:大部分质量集中在局部块对角邻域,轻微的跨块残差。利用这一点,我们派生一种块状评估方法,对保留块内相互作用的同时,将跨块相互作用通过简化系统进行路由。 resulting evaluation 在序列长度为 O(n4/3d)O(n^{4/3}d)(当 dnd\approx n 时为 O(n7/3)O(n^{7/3}))下保持次二次复杂度。在受控跟踪基准测试上,我们的方法在保持密集算子准确性的同时,将墙钟时间缩短 1229%12\sim29\%,并在相当于密集 Transformer 的 exact-match 准确率下,快达 $2.4 倍。我们进一步对块大小和模型容量进行消融实验,识别出局限性:当同时演化的属性数量超过注意力头的数量时,性能会崩溃。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.22476,
  title  = {Structured-Sparse Attention for Entity Tracking with Subquadratic Sequence Complexity},
  author = {Hangyue Zhao and Paul Caillon and Erwan Fagnou and Alexandre Allauzen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.22476},
  year   = {2026}
}

备注

12 pages, 1 figure, 9 tables