Deep sequence models, ranging from Transformers and State Space Models (SSMs) to more recent approaches such as gated linear RNNs, fundamentally compute outputs as linear combinations of past value vectors. To draw insights and systematically compare such architectures, we develop a unified framework that makes this output operation explicit, by casting the linear combination coefficients as the outputs of autonomous linear dynamical systems driven by impulse inputs. This viewpoint, in spirit substantially different from approaches focusing on connecting linear RNNs with linear attention, reveals a common mathematical theme across diverse architectures and crucially captures softmax attention, on top of RNNs, SSMs, and related models. In contrast to new model proposals that are commonly evaluated on benchmarks, we derive design principles linking architectural choices to model properties. Thereby identifying tradeoffs between expressivity and efficient implementation, geometric constraints on input selectivity, and stability conditions for numerically stable training and information retention. By connecting several insights and observations from recent literature, the framework both explains empirical successes of recent designs and provides guiding principles for systematically designing new sequence model architectures.


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ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
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