PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Neural Networks· 2026Q1

Hızlı Çok Kutuplu Dikkat: Metin ve Görüntüler için Ölçeklenebilir Bir Çok Seviyeli Dikkat Mekanizması

Fast Multipole Attention: A Scalable Multilevel Attention Mechanism for Text and Images

Yanming Kang, Giang Tran, Hans De Sterck

Kısa özet

Hızlı Çok Kutuplu Dikkat (FMA), Transformer öz-dikkat karmaşıklığını O(n^2)'den O(n log n) zamana ve O(n) belleğe indirgeyerek, modellerin doğruluk kaybı olmadan daha uzun dizilere ve daha yüksek çözünürlüklü girdilere ölçeklenmesini sağlar. Bu, öğrenilmiş bir çözünürlük hiyerarşisi kullanılarak başarılır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Hızlı Çok Kutuplu Dikkat (FMA), öz-dikkat karmaşıklığını O(n^2)'den O(n log n) zamana ve O(n) belleğe düşürür.
  • FMA, O(log n) çözünürlük seviyesine sahip öğrenilmiş bir hiyerarşi kullanır; yakındaki belirteçler tam, uzaktakiler ise kaba etkileşim kurar.
  • FMA'nın 1D ve 2D uygulamaları sırasıyla dil ve görüntü görevleri için geliştirilmiştir.
  • 1D FMA, dil modelleme görevlerinde bellek kullanımını azaltarak önde gelen verimli dikkat tabanlı modellerle eşleşir veya onları geride bırakır.
  • 2D FMA varyantı, sınıflandırma ve anlamsal segmentasyon gibi görüntü görevlerinde üstün performans gösterir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

While Transformer networks benefit from a global receptive field, their quadratic cost relative to sequence length restricts their application to long sequences and high-resolution inputs. We introduce Fast Multipole Attention (FMA), a divide-and-conquer mechanism for self-attention inspired by the Fast Multipole Method from n-body physics. FMA reduces the time and memory complexity of self-attention from 𝒪 ⁡ ( 𝑛 2 ) to 𝒪 ⁡ ( 𝑛 ⁢ l o g ⁡ 𝑛 ) and 𝒪 ⁡ ( 𝑛 ) while preserving full-context interactions. FMA contains a learned hierarchy with 𝒪 ⁡ ( l o g ⁡ 𝑛 ) levels of resolution. In this hierarchy, nearby tokens interact at full resolution, while distant tokens engage through progressively coarser, learned basis functions. We have developed both 1D and 2D implementations of FMA for language and vision tasks, respectively. On autoregressive and bidirectional language modeling benchmarks, the 1D variant either matches or outperforms leading efficient attention baselines with substantially lower memory use. With linear complexity, the 2D variant demonstrates superior performance over strong vision transformer baselines in classification and semantic segmentation tasks. Our results confirm that the multilevel attention implemented by FMA allows Transformer-based models to scale to much longer sequences and higher-resolution inputs without loss in accuracy. This provides a principled, physics-inspired approach for developing scalable neural networks suitable for language, vision, and multimodal tasks. Our code will be available at [Details omitted for double-anonymized reviewing].

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Neural Networks, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Bilgisayarlı Görü ve Örüntü Tanıma

Computer Vision and Pattern RecognitionComputer Science