Fragmentasi token dalam transformer multimodal: kapan atensi mempertahankan kontribusi representasi

24 Oktober 20261 tampilan

Studi ini menyelidiki kondisi ketika pemecahan representasi input menjadi lebih banyak elemen tidak mengubah kontribusinya, dengan tetap mempertahankan konten, posisi, konteks yang terlihat, dan massa total. Untuk kernel perhatian positif dengan pengali massa lokal yang tidak menurun, invariansi hanya tercapai jika pengali tersebut linear; pada Qwen2.5-Omni-7B dan benchmark video, pembobotan massa mengurangi drift dan meningkatkan akurasi saat kompresi.

Fragmentasi token dalam transformer multimodal: kapan atensi mempertahankan kontribusi representasi

Simetri penyempurnaan: apa yang diuji oleh prinsip ini

Jumlah bobot perhatian bergantung pada jumlah token. Perubahan representasi sinyal mengubah jumlah ini. Artinya, pemecahan input memengaruhi mekanisme perhatian.

Artikel «Refinement Symmetry in Multimodal Transformers» (Yuhao Du, Shunian Chen) diajukan pada 26 September 2026. Artikel ini memperkenalkan simetri penyempurnaan sebagai syarat untuk mempertahankan kontribusi.

Pembagian representasi mempertahankan kontribusi jika empat sifat berikut tetap terjaga:

  • konten;
  • posisi;
  • konteks yang terlihat;
  • massa total.

Kriteria praktis: sebelum mengubah segmentasi token, periksa keempat sifat ini. Hilangnya satu saja membuat kontribusi tidak lagi terjamin.

Linearitas pengali massa lokal

Para penulis bertumpu pada perhatian proporsional dan perhatian kuadratur. Kesimpulan mereka: invariansi terhadap pembagian mensyaratkan pengali massa lokal yang linear. Syarat ini berlaku untuk kernel perhatian positif tetap apa pun. Pengalinya juga tidak menurun.

Persyaratan ini menghasilkan tiga hal yang perlu diperiksa:

  • pengali nonlinier mengubah kontribusi saat terjadi pemecahan;
  • linearitas mempertahankan kontribusi;
  • sifat tidak menurun mempersempit skema yang dapat diterima.

Kriteria praktis: periksa linearitas skema pembobotan sebelum melakukan pemecahan. Nonlinearitas menandakan bahwa hasilnya akan berubah.

Konjugasi fisik dan batas galat perhatian

Untuk representasi yang diubah, konjugasi fisik dapat digunakan. Konjugasi ini membatasi galat perhatian. Batas tersebut memisahkan dua sumber:

  • perubahan fitur;
  • redistribusi bobot.

Kriteria praktis: analisis kedua sumber secara terpisah. Dengan begitu, terlihat apa yang perlu diperbaiki—fitur atau bobot.

Uji pada Qwen2.5-Omni-7B: jawaban MVBench

Pada Qwen2.5-Omni-7B, pelipatan tiga kali lipat pada separuh token visual mengubah 255 dari 3 586 jawaban di MVBench. Ini adalah hasil dari perhatian standar. Pembobotan berdasarkan ukuran mempertahankan setiap jawaban. Visibilitasnya tetap sebanding.

SkemaJawaban yang berubahVisibilitas
Perhatian standar255 dari 3 586—
Pembobotan berdasarkan ukurantidak adasebanding

Kesimpulan: perbedaan muncul bukan karena pemecahan itu sendiri, melainkan karena cara massa diperhitungkan.

Kriteria praktis: saat memecah token visual, beralihlah ke pembobotan berdasarkan ukuran. Cara ini mempertahankan jawaban dengan konteks terlihat yang sama.

Pengambilan sampel ulang bingkai dan pergeseran distribusi

Dalam pengambilan sampel ulang bingkai secara alami, pembobotan berdasarkan ukuran mengurangi pergeseran distribusi. Efeknya lebih luas daripada sekadar mempertahankan jawaban tertentu.

Kriteria praktis: saat mengubah frekuensi bingkai, pantau pergeseran distribusi, bukan hanya akurasi. Pembobotan berdasarkan ukuran menguranginya.

Kompresi video: peningkatan yang terukur

Evaluasi dilakukan dengan penggabungan dua kali lipat pada pengodean video yang dibekukan. Lima nilai awal acak digunakan. Peningkatan akurasi bernilai positif untuk semua pembagian.

Skema dasarPeningkatan akurasi
Pembobotan global berdasarkan jumlah token (massa rata-rata kelompok)1,04 poin persentase
Perhatian standar0,93 poin persentase

Keunggulan dibandingkan pembobotan global berdasarkan jumlah token juga terlihat pada WorldSense. Besarnya bergantung pada anggaran kompresi.

Kriteria praktis: saat melakukan kompresi video yang kuat, perhatikan anggarannya. Peningkatan dari pembobotan berdasarkan ukuran tidak selalu sama.

Apa yang ditawarkan prinsip representasi

Para penulis mengajukan hasil ini sebagai prinsip representasi dengan peningkatan terukur dalam ketahanan terhadap pembagian. Ini bukan tentang perbaikan sesaat, melainkan aturan untuk menangani pemecahan.

Kriteria praktis: tetapkan representasi dan massanya terlebih dahulu, lalu sesuaikan bobot. Dengan begitu, pemecahan tidak lagi mengubah jawaban.

Pertanyaan yang sering ditanyakan

Fragmentasi token dalam transformer multimodal: kapan atensi mempertahankan kontribusi representasi