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Softplus Attention with Re-weighting Boosts Length Extrapolation in Large Language Models

Created by
  • Haebom

저자

Bo Gao, Michael W. Spratling

개요

본 논문은 기존 소프트맥스 어텐션의 수치적 불안정성 및 긴 추론 토큰 길이에서의 성능 저하 문제를 해결하는 새로운 어텐션 메커니즘을 제안합니다. 소프트맥스 연산을 비선형 변환과 $l_1$-norm으로 분해하고, $l_1$-norm이 모델 성능 유지에 필수적임을 밝힙니다. 소프트플러스 활성화 함수를 사용하고 불변 엔트로피 기반의 동적 스케일링 요소를 도입하여 다양한 추론 길이에서 기존 소프트맥스 어텐션보다 성능이 우수한 새로운 어텐션 메커니즘을 제시합니다. 또한, 중요한 어텐션 가중치를 증폭하고 약한 가중치를 감소시키는 재가중치 부여 메커니즘을 도입하여 긴 토큰 길이에서도 성능을 유지하며, 학습 토큰 길이의 16배 길이에서도 거의 일정한 검증 손실을 유지하고 다운스트림 벤치마크에서 우수한 결과를 달성합니다.

시사점, 한계점

시사점:
소프트맥스 어텐션의 수치적 불안정성 및 긴 토큰 길이에서의 성능 저하 문제를 효과적으로 해결하는 새로운 어텐션 메커니즘 제시.
불변 엔트로피 기반 동적 스케일링 및 재가중치 부여 메커니즘을 통해 긴 토큰 길이에 대한 외삽 능력 향상.
다양한 다운스트림 벤치마크에서 기존 소프트맥스 어텐션보다 우수한 성능 달성.
훈련 토큰 길이의 16배 길이에서도 안정적인 성능 유지.
한계점:
제안된 메커니즘의 일반화 성능에 대한 추가적인 연구 필요.
다양한 종류의 LLM 아키텍처에 대한 적용성 및 성능 평가 필요.
제안된 재가중치 부여 메커니즘의 계산 비용에 대한 분석 필요.
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