論文の概要: Spectral Outliers Reveal Dominant Learned Structure in Transformer Attention
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.07921v1
- Date: Sat, 08 Aug 2026 04:56:11 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-11 19:16:36.564042
- Title: Spectral Outliers Reveal Dominant Learned Structure in Transformer Attention
- Title(参考訳): スペクトル外周波は変圧器注意における支配的構造を解明する
- Abstract要約: 本稿では,各プロジェクション行列をランダムなバルクとスペクトル外れ値の集合に分離するために,事前学習した注意重みにランダム行列理論を適用した。
ミストラル7BのMP識別外乱(符号)をゼロにすることで、HellaSwag, MMLU, PIQAをランダムな精度で駆動する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.8971132850029493
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We apply Marchenko-Pastur (MP) random matrix theory to pre-trained attention weights in order to separate each projection matrix into a random-like bulk and a set of spectral outliers. We validate this decomposition causally: zeroing the MP-identified outliers (signal) in Mistral-7B drives HellaSwag, MMLU, and PIQA close to random-chance performance, whereas zeroing a count-matched subset of bulk singular values causes smaller but non-negligible degradation. Across 11 pre-trained transformers we identify five recurring patterns: spectral outliers encode a dominant component of the learned structure; Q projections carry the most outliers; V projections under grouped-query attention lack a clean signal/noise separation; entry-level outliers form structured row-bands in Q and column-bands in O; and specific residual-stream dimensions persist as band outliers across layers in K and O. We close by outlining how these observations could inform parameter-efficient fine-tuning and structured pruning.
- Abstract(参考訳): 本稿では,各プロジェクション行列をランダムなバルクとスペクトル外れ値の集合に分離するために,事前学習した注意重みにランダム行列理論を適用した。
Mistral-7B における MP-identified Outliers (signal) のゼロ化は、HellaSwag, MMLU, PIQA のランダム整合性に近いが、バルク特異値のカウント整合部分集合のゼロ化は、小さいが無視できない劣化を引き起こす。
11個の事前訓練された変換器で, 学習された構造の主成分を符号化したスペクトル外周波, グループ・クエリ・アテンションのV射影はクリーンな信号/ノイズ分離を欠き, エントリーレベル外周波はQおよびOの列バンドの構造的行バンドを形成し, 特定の残留ストリーム次元はKとOの層間のバンド外周として持続する。
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