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OpenReview · State space models· Yash Sarrof; Yana Veitsman; Michael Hahn·· 2024-09-26精选AI 评分82

状态空间模型的表达能力:形式语言视角

The Expressive Capacity of State Space Models: A Formal Language Perspective

AI 导读

基于摘要分析。本文研究用于语言建模的线性状态空间模型(SSMs)的理论表达能力,将其与 transformers 和传统 RNN 比较,旨在为语言模型架构设计提供能力边界层面的依据,而非提出 EEG 或 BCI 方法。 作者报告,SSMs 与 transformers 的优势相互重叠但并不相同:在 star-free(无星)状态跟踪问题中,SSMs 能构造直接且精确的解,而 transformers 难以精确表示这些解;SSMs 还可在不模拟栈的情况下,以最优记忆量表示有界层级结构。这些结论针对特定形式语言问题,不能直接等同于实际语言建模性能优势。作者同时指出,当前 SSMs 的某项设计选择限制了表达能力,但摘要未说明该选择及相应理论条件。 作者报告在 Mamba 上进行了经验验证;具体任务、数据生成方式、模型配置、对照设置及结果指标尚未验证。定理适用的计算与记忆假设、实验协议、消融及统计信息也需结合全文核对。 平台推测(待验证):若 EEG 解码任务确实依赖有限状态转移或有界层级时序结构,本文的理论视角可能帮助分析时序模型能否保留必要的历史信息;这是假设,不是已证实的 EEG/BCI 效果。形式符号序列与连续、低信噪比 EEG 的对应关系尚未建立,跨被试差异、通道变化及小数据条件也可能使理论能力无法转化为解码收益。现有材料不足以确定可复用的具体模块或设计可靠的迁移实验,已有 EEG 相关工作尚未检索确认。

阅读价值

该研究以形式语言理论比较 SSM、transformers 与传统 RNN 的表达能力,值得用于辨析状态跟踪和有界层级结构的架构能力边界,但其对 EEG/BCI 的适用性尚未验证。

来源:OpenReview · State space models · openreview.net