Эмердженция абстракций: механизм кодирования и декодирования концептов для обучения в контексте в трансформерах

Люди дистиллируют сложные переживания в основные абстракции, которые позволяют быстрому обучению и адаптации. Аналогично, авторегрессивные трансформеры демонстрируют адаптивное обучение через обучение в контексте (ICL), что ставит вопрос о том, как. В этой статье мы предлагаем механизм кодирования-декодирования концепций, чтобы объяснить ICL, изучая, как трансформеры формируют и используют внутренние абстракции в своих представлениях. На синтетических задачах ICL мы анализируем динамику обучения малого трансформера и сообщаем о сопутствующем возникновении кодирования и декодирования концепций. Поскольку модель учится кодировать разные латентные концепции (например, "Поиск первого существительного в предложении.") в разные, отделимые представления, она одновременно строит условные алгоритмы декодирования и улучшает свою производительность ICL. Мы подтверждаем наличие этого механизма на предобученных моделях различного масштаба (Gemma-2 2B/9B/27B, Llama-3.1 8B/70B). Далее, через механистические интервенции и контролируемую тонкую настройку, мы демонстрируем, что качество кодирования концепции причинно связано и предсказуемо для производительности ICL. Наши эмпирические выводы проливают свет на лучшее понимание успеха и режима неудач больших языковых моделей через их представления.