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exp-model-parameter-similarity/docs/CROSS_LAYER_QKV_FINDINGS.md
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6.0 KiB
Raw Blame History

跨层 QKV:主检验阴性,发现条件性的自 token 检索重合

全部在 CPU 上运行,冻结 Qwen3.5-2B 权重,无训练、连续 R 拟合或缩放拟合。 层索引从0开始。成本不作为判据;归一化相似不作为本轮 QKV 正例。

结论分级

主协议没有候选通过全部门槛。 覆盖六个 full-attention 层的全部15个跨层配对, 同时测试两个来源层的真实输入,不能将该结论扩大为模型不存在任何功能重复。

探索性补充有一条具体行为观察,但严格新测试仍未全部通过: 把层23的同一隐藏输入 H23 分别交给层3头7、层23头6的 QK 检索函数, 它们主要都读取当前 token;在4条新文本上,query位置7~31的 argmax 完全相同。 这不是同层 Q/K/V 互换,不是两个完整 attention 头等价,也没有证明 V 相似。

新文本证据(逐文本平均或最坏值) 结果
层23头6分配给当前token的平均概率,四文本最小值 95.71%
层3头7在同一H23上分配给当前token的平均概率,最小值 92.07%
两者最高概率key一致率 100%
两套top5交集覆盖各自概率质量的最小值 97.97%
分布总变差的最大文本平均值 6.96%
保留层23 V/gate/O后的最坏双向头读出相对误差 3.82%
最坏文本平均JS 0.018921

新英文文本 fresh-en-2 超过补充协议的三条严格线:平均 JS 0.018921>0.01、 行 JS P95 0.072943>0.05、行总变差 P95 0.238731>0.20。 因此补充试验的 fresh_function_pass=false,没有重标为完全通过,也未运行替换后的全LM NLL。 已计算新文本原模型基线,不能把该基线文件当作替换实验结果。 可支持的观察是特定输入条件下的主要检索行为和实际读出接近;严格可互换尚未确认。

主协议实际覆盖

对象 初筛/直接比较数量 后续输出核验
完整 attention 分支 15 全部测量
QKV+gate/O 的完整头函数 960 全部测量,输出在共同residual坐标中
全8头P图映射(原序/冻结匹配) 30 全部保留接收层V/gate/O做替换读出
单头联合QK检索 960 无候选通过初筛,主协议未进入单头读出
跨层KV组的直接V函数 60 无候选通过原始V初筛,未进入V组替换

主协议最接近的若干项,指标来自不同候选,不能拼接成同一个正例:

  • QK两来源检索:层7头0↔层11头6,最坏文本平均JS约0.08609,最低top5约70.4%。
  • 完整头输出:同一对头的最坏方向相对误差约134.4%。检索接近不意味着V/O组成的输出接近。
  • 直接V函数:层7 KV头0↔层11 KV头1,最坏方向误差约150.3%。
  • 完整分支:层7↔层11的最坏方向误差约185.3%。
  • 保留目标V/O的完整P图映射:最小最坏输出误差约70.3%(层15↔19、冻结头匹配)。

V token-Gram CKA另与输入Gram和两个独立高斯投影比较。共同输入几何可以造成高Gram相似, 不能据此宣布V可替换;完整头输出检验已经包含各自的O/gate,避免仅因内部坐标差异就漏掉输出等价。

为什么增加单独的条件性审计

主协议要求两个来源层的输入分布均通过,并把无权重top5重合率作为硬门槛。 复核全部已保存的单来源指标后,固定了唯一一对:层3头7与层23头6,条件为H23。 它在校准集的JS很小,却因概率很低的尾部排名不同而top5重合低。

无权重top-k在近似并列处不连续:可以构造总变差趋近0而top5集合仍不同的例子, 本轮已加入独立回归测试。补充协议在观察该候选保留接收端V/O的读出、旧验证或新测试之前固定。 它改为单一H23输入条件,将top5作为诊断,并固定概率质量/实际读出/活跃度约束; 不换候选、不重新拟合参数。 它使用4条原验证文本,再使用本轮事先冻结的4条新文本,保留全部未通过项。 这是探索性补充,不改写主协议,不是事后声称原协议成功。

原主检验的图与条件性图使用不同输入集合:主检验取两个来源分布的最坏情况; 条件性图只研究H23。条件性相似不能推广到H3,也不能把早层在H3上已算好的P直接当作P_3(H23)。 实际H3缓存与H23接收端的差异另有概率/读出诊断,未做失败后追加的全模型替换。

图表阅读

  • cross_layer_qk_divergence:15对层的JS,左为各配对最佳单头,中为原头序,右为冻结双射; 颜色越浅分布越近,斜线对角不作经验数据。全部仅为校准结果。
  • cross_layer_output_errors:各类输出误差。QK单头和V组未通过初筛时,不画成零误差,而标未输出核验。
  • value_geometry_and_direct_error:V Gram几何与直接V误差,灰区为随机投影对照,仅诊断。
  • conditional_probability_mass_and_readout:同一条件候选在校准、旧验证和新测试上的top5、质量重合与实际读出差异。
  • conditional_cross_layer_probability_maps:一条新文本的具体P图;层3在H23上的结果与层3在实际H3上的结果分开。

复现、预算与保留

20项完整远程测试通过。主计算约74.8秒,补充条件试验约105.3秒;峰值进程RSS分别约168/174 MiB。 另有出图、审计和测试,仍在两小时预算内。早期对照生成器的变量遮蔽错误及10.3秒失败记录保留, 修复后在新目录按相同配对和门槛重跑;没有删除原缓存。

模型revision 15852e8c16360a2fea060d615a32b45270f8a8fc,与此前官方参考校验的流式CPU实现一致。 全部权重和大型profile缓存继续保留;Git只上传代码、全部图表源表、选定的新文本概率矩阵、 日志、协议和缓存位置/SHA。没有新模型下载或自动清理。

后续若继续,应重新预注册“单向输入条件”和概率质量/读出判据,使用新文本及更长上下文; 当前结果不能证明跨上下文稳定,也不应把归一化正例或代数重参数化当作QKV主体验证。