論文の概要: Near-Zero Token Embeddings Silently Stall Training in Gated Sequence Models
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2611.04449v1
- Date: Tue, 03 Nov 2026 07:39:19 GMT
- ステータス: 情報取得中
- システム内更新日: 2026-11-04 17:24:53.480919
- Title: Near-Zero Token Embeddings Silently Stall Training in Gated Sequence Models
- Title(参考訳): ゲーテッドシーケンスモデルにおける静注学習を施したニアゼロトケン
- Abstract要約: ゲートシーケンスモデル(Mamba, Gated DeltaNet, xLSTM)では、ニアゼロトークンは入力埋め込み勾配を30桁以上(最大35倍)増幅することができる。
GroupClipは、64ビットまたは再スケールされた標準を使用して入力-埋め込みクリッピングを分離する。
事前訓練のために、GateFloorはゲートをゼロ入力で正に保ち、実験で最大370Mパラメータまで、ほぼゼロの勾配を28桁まで減らした。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 8.073614400671765
- License:
- Abstract: Among 291 surveyed open-weight language model repositories (280 distinct embedding tables), 52.6% of untied gated and hybrid checkpoints (20/38) contain reachable input embeddings with norms below $10^{-6}$, compared with 0% of weight-tied models. Such near-zero rows can arise during pretraining when unseen rare or template tokens receive zero input gradients while AdamW weight decay shrinks untied embeddings. In tested Transformer configurations, non-initial positions or a BOS token prevent this failure mode. In gated sequence models (Mamba, Gated DeltaNet, xLSTM), a near-zero token can amplify input-embedding gradients by more than 30 orders of magnitude (up to 35). At zero input, current-token readout factors (SiLU gates or linear queries) vanish, suppressing historical-state readout. Residual RMS values can then fall below the square root of the RMSNorm floor across consecutive layers, causing Pre-RMSNorm to amplify backward gradients by up to $10^3$ per layer. When a gradient entry exceeds $1.84 \times 10^{19}$, FP32 global-norm clipping in PyTorch, Hugging Face Trainer, and FSDP2 can overflow to infinity and zero the current batch's gradients. In Telugu continual pretraining of Nemotron-3-Nano-4B, this discards updates on approximately 20% of steps and leaves triggered rows frozen. We propose two remedies. For released checkpoints, GroupClip decouples input-embedding clipping using a 64-bit or rescaled norm; its rescaled implementation eliminates update loss and heals triggered rows in one step with negligible measured end-to-end overhead. For pretraining, GateFloor ($\mathrm{SiLU}(z) + δ$, $δ\in [0.01, 0.1]$) keeps the gate positive at zero input, reducing near-zero gradients by 28 orders of magnitude in experiments up to 370M parameters, with perplexity comparable to the baseline.
- Abstract(参考訳): 291 のオープンウェイト言語モデルリポジトリ (280 の異なる埋め込みテーブル) の中で、52.6% の未処理ゲートとハイブリッドチェックポイント (20/38) は、0% の重み付きモデルと比較して 10^{-6}$ 以下のノルムで到達可能な入力埋め込みを含んでいる。
このような近ゼロ行は、目に見えないレアトークンやテンプレートトークンが入力勾配をゼロにすると事前訓練中に生じ、一方AdamWの重みの減衰は未処理の埋め込みを縮小する。
テスト済みのTransformer設定では、初期でない位置やBOSトークンがこの障害モードを防ぐ。
ゲートシーケンスモデル(Mamba, Gated DeltaNet, xLSTM)では、ニアゼロトークンは入力埋め込み勾配を30桁以上(最大35桁)増幅することができる。
入力がゼロになると、現在の読み出し因子(SiLUゲートまたは線形クエリ)が消滅し、履歴状態の読み出しが抑制される。
残留RMS値は連続した層にまたがってRMSNorm床の平方根より下降し、Pre-RMSNormは1層あたり10^3$まで後方勾配を増幅する。
勾配エントリが1.84 \times 10^{19}$を超えると、PyTorch、Hugging Face Trainer、FSDP2でのFP32グローバルノームクリッピングは無限大にオーバーフローし、現在のバッチの勾配をゼロにする。
テルグ語によるNemotron-3-Nano-4Bの継続事前訓練では、約20%のステップと葉の更新が凍結された。
我々は2つの治療法を提案する。
リリースされたチェックポイントでは、GroupClipは64ビットまたは再スケールされた標準を使用して入力-埋め込みクリッピングを分離する。
事前トレーニングのために、GateFloor$\mathrm{SiLU}(z) + δ$, $δ\in [0.01, 0.1]$) はゲートをゼロ入力で保ち、実験では370万のパラメータを最大28桁まで減少させる。
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