读心术的误差账:归因补丁的一阶近似误差实验室

attribution patching 用一次梯度内积代替 N 次前向——省下来的算力是一笔误差账

⭐ 题眼(arXiv:2610.27393):「选什么去验证」只需要误差的大小,「怎么校正」还需要误差的符号。 本页把这两个信息做成两个可单独关掉的开关,关掉任意一个都拿不到论文报告的那档收益。

🧮 读心术的误差账:归因补丁的一阶近似误差

attribution patching 用一次梯度内积代替 N 次前向,快但只是一阶近似。Guided-AP 的做法是: 只精确测几个组件,用这几个去校正剩下的全部。而它最反直觉的一条是——「选什么去验证」只需要误差的大小,「怎么校正」还需要误差的符号,两个信息需求不同。

📖论文值:来自 arXiv:2610.27393 或其一手摘要🧮本站真算:toy 因果图里现算,解析梯度,不用数值微分⚠️本站设定:toy 的函数形式与量级是本站挑的,与真实网络不可换算

toy 因果图与两种算法

N 个组件 → 一个行为标量;每个组件贡献 = 线性项 + 一个可解析的非线性项

y(x) = Σᵢ wᵢ·xᵢ + α·Σᵢ tanh(xᵢ)
真值(activation patching):Δᵢ = wᵢ·δᵢ + α·[tanh(xᵢ+δᵢ) − tanh(xᵢ)]
估计(attribution patching):âᵢ = (wᵢ + α·sech²(xᵢ))·δᵢ
误差:errᵢ = âᵢ − Δᵢ = α·tanh(xᵢ)·sech²(xᵢ)·δᵢ² + O(δᵢ³)
⚠️ 函数形式(逐组件 tanh)、权重分布、扰动分布、组件激活偏置都是本站挑的, 与真实 transformer 不可换算。选 tanh 是因为它的二阶导符号由 x 决定——这样「误差同号」这件事才可被复现。 误差是解析算出来的,没有用数值微分(数值微分会引入第二种误差)。

参数

α 或 δ 越大,一阶近似越不准——可以亲手拖出来

组件数 N16.00
一次 patch 要跑 N 次前向
非线性强度 α2.0
α = 0 时纯线性,一阶近似应当精确
扰动幅度 δ0.80
误差按 δ² 增长
prompt 数 P12.00
Tab③ 的跨 prompt 校正要用

误差账

共 192 个 (prompt, 组件) 样本,全部真算

平均绝对误差 MAE
0.1206
🧮
相对误差
22.6%
MAE / mean|Δ|
最大绝对误差
0.4582
🧮
估计 vs 真值 相关
0.9725
🧮 皮尔逊

估计效应 vs 真实效应(🧮)

点落在虚线上 = 一阶近似完全准确;偏离越远,误差越大

真实效应(activation patching,逐个组件真跑前向)估计效应(attribution patching,一次梯度内积)虚线 = 完全准确

误差分布(🧮)

整条分布偏向一侧 = 误差同号,这是 Guided-AP 能用少量测量校正全体的前提

2377719662614171284误差更小 ←→ 误差更大(蓝 = 高估,红 = 低估)
低估 72 个 · 高估 120 个 · 近似为零 0 个 → 符号一致率 62.5%

🧭 读法:Tab① 把误差拖大到肉眼可见,Tab② 看到误差是同号的(这是能用少量测量校正全体的前提), Tab③ 亲手关掉任意一个信息开关看收益掉到哪里,Tab④ 分清哪些是论文读数、哪些是本站 toy 的数。toy 的百分比与论文的 26% / 75–79% 不做对齐——它们解的是同一个机制,但不在同一把尺子上。

数据快照 2026-10-21 · 一手源 arXiv:2610.27393(Guided-AP,2026-10-19)· toy 因果图的一切为本站真算,与真实网络不可换算。