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OpenReview · State space models· Ankit Gupta; Harsh Mehta; Jonathan Berant·· 2023-06-23精选AI 评分82

用对角线性 RNN 简化和理解状态空间模型

Simplifying and Understanding State Space Models with Diagonal Linear RNNs

AI 导读

基于摘要分析。本文研究长程依赖建模中状态空间模型(SSMs)的结构复杂性与表达能力,提出不经过连续状态空间离散化、直接采用 Diagonal Linear RNNs(DLR)的模型,并以长序列任务分析其能力边界。 核心机制是以对角线性递归替代依赖连续系统离散化的建模路径。作者报告,DLR 在 Long Range Arena、原始语音分类等任务上的表现与此前提出的 SSMs 相当;摘要未给出具体指标、基线配置及训练成本,不能据此推断其全面优于既有方法。 作者使用 13 个合成序列到序列任务比较 SSMs(含 DLR)与注意力模型,任务涵盖序列移位及展平图像中的远距离共依赖视觉特征检测。作者报告,可由少量卷积核建模的任务接近完美表现,而需要大量卷积核、尤其操作依赖上下文的任务更困难。例如,在合成移位任务中,DLR 能完美学习将长度为 0.5M 的输入移位任意指定位置,但当移位量依赖上下文时失败。作者还报告,DLR 在输入长度分别为 8K 和 65K 的 ListOpsSubTrees、PathfinderSegmentation-256 上取得较高表现,在长度为 262K 的 PathfinderSegmentation-512 上取得鼓舞性结果;这些描述未附具体分数,作者对后一规模下注意力不可行的判断也需结合正文资源配置核对。实验协议、消融及统计信息尚未验证。 平台推测(待验证):DLR 的长序列机制可作为长时间窗 EEG 建模的候选骨干,但原任务的序列结构与监督不等同于 EEG。可复用其递归序列模块,需改造多通道输入映射与任务输出;低信噪比、通道变化、跨被试差异及小数据可能削弱收益,上下文依赖的神经事件也可能暴露其表达限制。一个可检验的小实验是在同一 EEG 数据集、固定跨被试划分下,对齐输入窗长与训练预算,比较 DLR、SSM 和注意力基线,并检验延长时间窗是否稳定改善任务指标。已有 EEG 相关工作尚未检索确认。

阅读价值

值得阅读之处在于以简化的 DLR 检验长序列建模能力,并通过合成任务揭示固定卷积机制与上下文依赖操作之间的能力边界;其 EEG/BCI 适用性尚未验证。

来源:OpenReview · State space models · openreview.net