論文の概要: Geometry of Human Perceptual Domains Emerges Transiently in LLM Representations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.27970v1
- Date: Wed, 27 May 2026 05:04:29 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-28 17:38:55.759564
- Title: Geometry of Human Perceptual Domains Emerges Transiently in LLM Representations
- Title(参考訳): LLM表現に過渡的に現れる人間の知覚領域の幾何学
- Authors: Simardeep Singh, Paras Chopra,
- Abstract要約: 本研究では,オープンウェイトトランスアーキテクチャの残流における知覚的モダリティに対応する固有幾何学構造の出現について検討する。
複数の知覚領域にまたがる階層的幾何学構造の出現を観察する。
これにより、人間のような知覚幾何学が大きな言語モデルでどのように、どこで起こるか、という新たな洞察が得られる。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.503974529275767
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: While large language models (LLMs) are trained purely on textual data, prior work has shown that their internal representations can exhibit rich geometric structure in embedding space. Building on this line of work, we investigate whether such structure is similar to human perceptual organisation across different domains (e.g., color, pitch, emotion, and taste). Specifically, we study the layer-wise emergence of intrinsic geometrical structure corresponding to perceptual modalities within the residual streams of multiple open-weight transformer architectures. Our results reveal three key findings. First, we observe the emergence of layer-wise geometric structure across multiple perceptual domains, despite the absence of any direct perceptual supervision during training. Second, these perceptual domains exhibit distinct emergence profiles, with both geometric structure and its alignment with human baselines following domain- and model-specific trajectories across depth. Third, this emergence follows a consistent representational trajectory: geometry is weak or diffuse in early layers, becomes progressively organised in intermediate layers, and is attenuated in later layers, suggesting that perceptual geometry arises transiently as part of the model's internal transformation pipeline. This provides new insight into how and where human-like perceptual geometry arises in LLMs, offering a principled pathway for mechanistic analysis of internal representations.
- Abstract(参考訳): 大規模言語モデル(LLM)はテキストデータに基づいて純粋に訓練されているが、先行研究により、内部表現は埋め込み空間にリッチな幾何学的構造を示すことが示されている。
このような構造が、異なる領域(例えば、色、ピッチ、感情、味など)にまたがる人間の知覚組織に類似しているかどうかを調査する。
具体的には,複数のオープンウェイトトランスアーキテクチャの残流における知覚的モダリティに対応する固有幾何学構造の階層的出現について検討する。
以上の結果から3つの重要な知見が得られた。
まず,複数の知覚領域にまたがる階層的幾何学的構造の出現を観察する。
第二に、これらの知覚ドメインは、幾何学的構造と、深度をまたいだドメインやモデル固有の軌跡に続く人間のベースラインとの整合性の両方で、異なる出現プロファイルを示す。
第3に、この出現は一貫した表現軌道に従う: 幾何学は初期の層では弱いか拡散し、中間層では徐々に組織化され、後の層では減衰し、知覚幾何学はモデルの内部変換パイプラインの一部として過渡的に現れることを示唆する。
このことは、人間のような知覚幾何学がLLMにどのように出現し、どのようにして生じるかについての新しい洞察を与え、内部表現の力学解析のための原則化された経路を提供する。
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