論文の概要: A Broader Look into MLLM's Retrieval Heads
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.32411v1
- Date: Fri, 23 Oct 2026 09:37:28 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-27 01:38:06.44818
- Title: A Broader Look into MLLM's Retrieval Heads
- Title(参考訳): MLLMの検索ヘッドをブロードバンドで見る
- Abstract要約: 長い入力で関連するエビデンスを見つけることは、マルチモーダルな大規模言語モデルの中核的な能力である。
このメカニズムがモデルの入力モダリティとともに拡張されるかどうかを問う。
我々は、検索ヘッドを最適化の目標とし、ランク付け目標に注意を向けて訓練する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 37.8138031345458
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Locating relevant evidence in long inputs is a core capability of Multimodal Large Language Models. Prior studies attribute this capability to retrieval heads, a sparse set of attention heads that transfer information from the context to the output. However, these analyses are confined to a limited set of modalities and the corresponding models. Moreover, how retrieval heads can be leveraged to enhance the model calls for further exploration. In this paper, we ask whether this mechanism expands together with the input modalities of the model. Taking audio-visual input as a newly added modality, we construct paired inputs in which the same answer is either spoken or shown on screen. With the evidence content fixed, retrieval heads remain sparse in the new modality and are shared to a large extent across modalities. Across 18 language, vision-language, and omni-modal checkpoints, omni-modal models largely preserve the retrieval heads of their backbones. Ablating these heads eliminates nearly all audio-visual retrieval. The heads shared across modalities make up fewer than 2\% of all heads, yet ablating them also degrades document understanding, spatial perception, and visual mathematics. Building on these findings, we turn retrieval heads into a target of optimization by training their attention with a ranking objective. This raises the page Recall@1 of Qwen3-VL-8B on MMDocIR by 6.03 points and improves document retrieval across three model families. Functional attention heads can thus serve both as a lens on multimodal models and as a target for improving them.
- Abstract(参考訳): 長い入力で関連するエビデンスを見つけることは、マルチモーダルな大規模言語モデルの中核的な能力である。
以前の研究では、この能力は、コンテキストから出力へ情報を転送する、まばらなアテンションヘッドの集合であるヘッドの検索に起因している。
しかし、これらの解析はモダリティの限られたセットと対応するモデルに限られる。
さらに、検索ヘッドがどのように活用され、さらなる探索のためのモデル呼び出しを強化することができる。
本稿では,この機構がモデルの入力モダリティとともに拡張するかどうかを問う。
音声-視覚入力を新たなモダリティとして、同じ回答が音声か画面に表示されるペア入力を構築する。
証拠内容が固定された状態では、検索ヘッドは新たなモダリティにおいてスパースのままであり、モダリティ全体にわたって広範囲に共有される。
18言語、ヴィジュアル言語、オムニモーダルチェックポイント、オムニモーダルモデルは、主に背骨の検索ヘッドを保存している。
これらのヘッドを壊すことで、ほとんどすべてのオーディオ視覚的検索がなくなる。
モダリティ間で共有される頭部は全頭部の2倍に満たないが、文書理解、空間知覚、視覚数学を低下させる。
本研究は,これらの知見に基づいて,評価対象を学習することで,検索ヘッドを最適化の対象にすることを目的とする。
これにより、MMDocIR上のQwen3-VL-8BのRecall@1ページが6.03ポイント上昇し、3つのモデルファミリにわたるドキュメント検索が改善される。
したがって、機能的アテンションヘッドは、マルチモーダルモデルのレンズとして、そしてそれらを改善するためのターゲットとして、機能的アテンションヘッドとして機能することができる。
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