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巨大激活的生命周期:随机诞生、由权重衰减驱动的增长与竞争性整合

The Life Cycle of a Massive Activation: Stochastic Birth, Weight-Decay-Driven Growth, and Competitive Consolidation

· 11天前

精选理由

揭示权重衰减调控巨大激活生长与固化,为训练稳定性优化提供依据。

AI 摘要

arXiv:2610.00423v1 公告类型:新 摘要:巨大激活是指幅度远大于典型激活的残差流坐标,它们与 transformer 中的注意力汇相关联,但训练过程中其尺度如何受到调节,仍未得到充分理解。通过结合训练轨迹分析与受控干预,我们追踪了它们的出现、增长与整合过程。承载汇的通道会随随机种子而变化,但在每次运行中都会较早稳定下来。在更长时间的训练中,周围通道逐渐衰减,注意力汇集中到少数几个冗余载体上。在各项消融实验中,梯度衰减取决于汇 token 的集体均方根幅度,而非任何单个通道,这表明集体尺度是理解其影响的关键。我们的核心结论是,权重衰减会因果性地控制全局激活尺度的变化。在受控延续训练中,在峰值附近移除衰减会使该尺度继续上升,而保留衰减则会导致其下降,即使学习率保持不变。我们建立了一个描述巨大激活幅度上升与达到峰值的平衡模型,其中经过 AdamW 预条件化的增长与权重衰减相抗衡。对衰减系数 $\lambda$ 进行扫描后发现,峰值出现时间近似按对数线性关系移动,峰值幅度则近似按 $\lambda^{-1/2}$ 缩放,这与该平衡关系一致。对优化器的测量进一步表明,即使原始维持力过小而无法抵消衰减,预条件化仍能使大通道群体抵抗衰减。综上,这些发现将所观察到的生命周期与调节尺度的训练动态联系起来,并确立了权重衰减作为训练期间调控激活幅度的手段。

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