Powrót do strony głównej

Induction Heads na TinyStories: słabe formowanie

Eksperyment na TinyStories ujawnił stabilne formowanie Previous Token Heads (score 0.20) i słabe — Induction Heads (0.05). SAE potwierdził brak czystych Induction-ficz. Wyniki podkreślają rolę złożoności zbioru danych w rozwoju In-context Learning.

Dlaczego Induction Heads nie formują się na TinyStories
Advertisement 728x90

TinyStories tłumi formowanie się Induction Heads w modelach językowych

Na zbiorze danych TinyStories z 473 milionami tokenów Previous Token Heads formują się stabilnie we wczesnych warstwach GPT-2 Small (124 miliony parametrów), osiągając wynik 0.20 dla L0H3. Induction Heads przejawiają się słabo — maksimum 0.05 u L6H4 z pikiem na 16 000 kroków i późniejszym spadkiem. Sparse Autoencoder (SAE) na 6. warstwie potwierdza brak czystych cech Induction.

Metodologia izoluje wpływ złożoności danych: model jest trenowany od zera w PyTorch, SAE rozszerza 768 wymiarów do 8192 z współczynnikiem L1 3.9 przez 25 epok. Metryki compute_induction_score i compute_previous_token_score zostały zaimplementowane samodzielnie.

Formowanie się Previous Token Heads

Previous Token Heads koncentrują się w warstwach 0–4. Głowa L0H3 pokazuje stabilne plateau na poziomie 0.20 od 14 000 kroków. Dynamika stabilizuje się pod koniec treningu (20 000 kroków, ~5.5 epoki).

Google AdInline article slot

Rozkład po warstwach i głowach:

  • L0H3: 0.20 (maksimum)
  • Warstwy 0–4: wartości dominujące
  • Późniejsze warstwy: minimalny wkład

To wskazuje na podstawowy mechanizm niezbędny do przewidywania następnego tokenu niezależnie od złożoności danych.

Analiza Induction Heads

Induction Heads nie rozwijają się w pełni: pik 0.0537 u L6H4 na 15–16 000 kroków, następnie spadek. Żadna głowa nie przekracza 0.05, co koreluje z niską statystyką powtórzeń w TinyStories.

Google AdInline article slot

Kluczowe obserwacje:

  • Maksimum w średniej warstwie (L6).
  • Brak stabilnego plateau — oznaka niestabilności.
  • Porównanie z Previous Token: 4 razy niższy wynik.

Hipoteza: prostota zbioru danych sprawia, że mechanizm Induction jest zbędny do minimalizacji straty.

Wyniki Sparse Autoencoder

SAE jest trenowany na aktywacjach 6. warstwy (L6H4). Aktywnych cech na token: 20–35. Martwe cechy: ~3% (228 z 8192) dzięki regularyzacji L1.

Google AdInline article slot

Dwie dominujące cechy:

  • F#8107: syntaktycznie przewidywalny kontekst, aktywacja przy pierwszym tokenie (różnica z powtórzeniem 0.04–0.12).
  • F#635: ogólny wzorzec kontekstowy na przewidywalnych pozycjach.

Czystych cech Induction nie wykryto — potwierdza słaby wynik.

Wpływ zbioru danych na mechanizmy

TinyStories nie stymuluje In-context Learning: model polega na Previous Token Heads dla niskiej straty. Na złożonych zbiorach danych (np. OpenWebText) oczekuje się wzrostu mechanizmów Induction z powodu częstych powtórzeń.

Plan kolejnych testów:

  • Modele różnej wielkości na TPU.
  • Porównanie TinyStories vs OpenWebText.
  • Pomiar zależności od statystyki danych.

Co jest ważne

  • Previous Token Heads formują się wszędzie (wynik ~0.20 we wczesnych warstwach).
  • Induction Heads są słabe na prostych danych (max 0.05, niestabilne).
  • SAE jest efektywny: 20–35 aktywnych cech, 3% martwych cech.
  • Brak czystych cech Induction — F#8107/635 związane z syntaktyką/kontekstem.
  • Hipoteza: złożoność zbioru danych określa rozwój ICL.

— Editorial Team

Advertisement 728x90

Czytaj dalej