論文の概要: Circuit Component Reuse Across Tasks in Transformer Language Models

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.08744v1
• Date: Thu, 12 Oct 2023 22:12:28 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-16 15:24:34.748550
• Title: Circuit Component Reuse Across Tasks in Transformer Language Models
• Title（参考訳）: トランスフォーマー言語モデルにおけるタスク間の回路コンポーネント再利用
• Authors: Jack Merullo, Carsten Eickhoff, Ellie Pavlick
• Abstract要約: 我々は、洞察がタスクをまたいで実際に一般化できる証拠を示す。 両タスクの根底にあるプロセスは機能的に非常によく似ており、回路内注目ヘッドの約78%が重なり合っていることを示す。 この結果から,大規模言語モデルの動作を,比較的少数の解釈可能なタスク一般のアルゴリズム構築ブロックや計算部品で説明できる可能性が示唆された。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 36.29933464955979
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Recent work in mechanistic interpretability has shown that behaviors in language models can be successfully reverse-engineered through circuit analysis. A common criticism, however, is that each circuit is task-specific, and thus such analysis cannot contribute to understanding the models at a higher level. In this work, we present evidence that insights (both low-level findings about specific heads and higher-level findings about general algorithms) can indeed generalize across tasks. Specifically, we study the circuit discovered in Wang et al. (2022) for the Indirect Object Identification (IOI) task and 1.) show that it reproduces on a larger GPT2 model, and 2.) that it is mostly reused to solve a seemingly different task: Colored Objects (Ippolito & Callison-Burch, 2023). We provide evidence that the process underlying both tasks is functionally very similar, and contains about a 78% overlap in in-circuit attention heads. We further present a proof-of-concept intervention experiment, in which we adjust four attention heads in middle layers in order to 'repair' the Colored Objects circuit and make it behave like the IOI circuit. In doing so, we boost accuracy from 49.6% to 93.7% on the Colored Objects task and explain most sources of error. The intervention affects downstream attention heads in specific ways predicted by their interactions in the IOI circuit, indicating that this subcircuit behavior is invariant to the different task inputs. Overall, our results provide evidence that it may yet be possible to explain large language models' behavior in terms of a relatively small number of interpretable task-general algorithmic building blocks and computational components.
• Abstract（参考訳）: 機械論的解釈可能性に関する最近の研究は、回路解析によって言語モデルの振る舞いを逆エンジニアリングできることを示した。 しかし、一般的な批判として、各回路はタスク固有であり、そのような分析はより高いレベルでモデルを理解することに寄与しない。 本研究は、特定の頭部に関する低レベルな発見と一般アルゴリズムに関する高レベルな発見の両方が、タスク全体にわたって実際に一般化できることを示す。 具体的には,Wang et al. (2022) で発見された間接物体識別(IOI)タスクの回路について検討する。 1)より大きなgpt2モデルで再現できることを示し、 2. 一見異なるタスク:色付きオブジェクト(ippolito & callison-burch, 2023)を解決するために再利用されることが多い。 両タスクの根底にあるプロセスが機能的に非常によく似ており、回路内注目ヘッドの約78%が重複していることを示す。 さらに,中間層に4つの注目ヘッドを配置して,カラーオブジェクト回路を「修復」し,IOI回路のように動作させる,概念実証介入実験を提案する。 そうすることで、Colored Objectsタスクの精度は49.6%から93.7%に向上し、ほとんどのエラーソースを説明します。 この介入は、IOI回路内の相互作用によって予測される特定の方法で下流の注意に影響を与え、このサブ回路の挙動が異なるタスク入力に不変であることを示す。 本研究の結果から,大規模言語モデルの動作を,相対的に少ない数のタスク一般化型アルゴリズム構築ブロックや計算部品で説明できる可能性が示唆された。

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