memory
Issue Date: 2025-10-11 [Paper Note] MemMamba: Rethinking Memory Patterns in State Space Model, Youjin Wang+, arXiv'25, 2025.09 GPT Summary- データの増加に伴い、長シーケンスモデリングが重要になる中、既存手法は効率とメモリのトレードオフに直面している。Mambaの選択的状態空間モデルは高効率だが、長期メモリが減衰する。本研究では、Mambaのメモリ減衰メカニズムを分析し、情報損失を定量化する指標を導入。新たに提案するMemMambaは、状態要約メカニズムと注意を統合し、長期的な忘却を軽減しつつ計算量を維持。MemMambaは、長シーケンスベンチマークで大幅な改善を達成し、推論効率を48%向上させることを示した。 Comment
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#Pretraining #Pocket #NLP #LanguageModel #Transformer #SmallModel
Issue Date: 2025-10-07 [Paper Note] Pretraining with hierarchical memories: separating long-tail and common knowledge, Hadi Pouransari+, arXiv'25, 2025.09 GPT Summary- 現代の言語モデルはパラメータのスケーリングに依存しているが、すべての世界知識を圧縮するのは非現実的である。これに対処するため、メモリ拡張アーキテクチャを提案し、小型言語モデルが階層的なメモリバンクにアクセスする仕組みを導入。実験により、160Mパラメータのモデルに18Mパラメータのメモリを追加することで、通常のモデルと同等の性能を達成。トランスフォーマーにおけるメモリの最適なタイプとサイズを研究し、提案したメモリが堅牢に機能することを確認。 Comment
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#Pocket #NLP #ContextWindow #Attention
Issue Date: 2025-09-30 [Paper Note] Short window attention enables long-term memorization, Loïc Cabannes+, arXiv'25, 2025.09 GPT Summary- SWAXというハイブリッドアーキテクチャは、スライディングウィンドウアテンションとxLSTM線形RNN層を組み合わせており、短いウィンドウが長期的な記憶をより良く訓練することを示す。SWAXはウィンドウサイズを確率的に変更し、短い・長いコンテキストの両方で優れた性能を発揮する。 Comment
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メモリを良質なものに更新、蓄積し続けることで性能がスケールするのであれば、新たなtest-time scalingのパラダイムになりそう。
と思ったがざっくり読んでみると本研究ではこのパラダイムのことをTest-Time Learningと呼称している（先行研究が２つ引用されているがざっと見た限りでは両者はそう言った呼称はしていないように見えた）。
すなわち、クエリのストリームが到達した時に将来のクエリを見ることはできずに、過去のクエリに対するtrajectoryや、self-verificationなどによってのみラベル無しで自己進化していくパラダイムのこと。
関連:
- [Paper Note] M+: Extending MemoryLLM with Scalable Long-Term Memory, Yu Wang+, ICML'25, 2025.02
#Analysis #Pocket #NLP #LanguageModel #LLMAgent #In-ContextLearning #RAG(RetrievalAugmentedGeneration) #Generalization #ReversalCurse Issue Date: 2025-09-22 [Paper Note] Latent learning: episodic memory complements parametric learning by enabling flexible reuse of experiences, Andrew Kyle Lampinen+, arXiv'25, 2025.09 GPT Summary- 機械学習システムの一般化失敗の原因として、潜在学習の欠如を指摘。認知科学の視点から、エピソード記憶やオラクルリトリーバルメカニズムが一般化を改善する手段であることを示す。文脈内学習が情報活用の鍵であり、リトリーバル手法がパラメトリック学習を補完することで、データ効率を向上させる可能性を提案。 Comment
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#Multi #Pocket #NLP #LanguageModel #LLMAgent #Planning #LongSequence #read-later #DeepResearch Issue Date: 2025-09-17 [Paper Note] WebWeaver: Structuring Web-Scale Evidence with Dynamic Outlines for Open-Ended Deep Research, Zijian Li+, arXiv'25 GPT Summary- 本論文では、AIエージェントがウェブ情報を統合してレポートを作成するオープンエンド深層研究（OEDR）に取り組み、WebWeaverという新しい二重エージェントフレームワークを提案。プランナーが証拠取得とアウトライン最適化を交互に行い、ライターが情報を階層的に検索してレポートを構成することで、長いコンテキストの問題を軽減。提案手法は主要なOEDRベンチマークで新たな最先端を確立し、高品質なレポート生成における人間中心のアプローチの重要性を示した。 Comment
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#Pocket #NLP #LanguageModel #Robotics #VisionLanguageActionModel #EmbodiedAI Issue Date: 2025-09-14 [Paper Note] MemoryVLA: Perceptual-Cognitive Memory in Vision-Language-Action Models for Robotic Manipulation, Hao Shi+, arXiv'25 GPT Summary- MemoryVLAは、ロボット操作における時間的文脈を考慮したCognition-Memory-Actionフレームワークである。作業記憶を利用して短命の表現を制御し、知覚-認知メモリーバンクに統合された情報を保存する。これにより、時間的に意識したアクションシーケンスを生成し、150以上のシミュレーションおよび実世界のタスクで高い成功率を達成。特に、長期的なタスクにおいて顕著な性能向上を示した。 Comment
pj page: https://shihao1895.github.io/MemoryVLA/
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長期記憶としてメモリバンクが導入され、過去に認識した冗長性が排除された画像情報(low level)と画像とテキストによる指示の意味情報（high level semantics)を格納しておき
、retrievalした上で活用する。次のアクションを決めるためのデコーダように見えるtransformerのattentionに専用のCognition/Perceptionのattentionが両方用意されている👀
#EfficiencyImprovement #Pocket #NLP #LanguageModel #MoE(Mixture-of-Experts) #ICLR #read-later Issue Date: 2025-08-29 [Paper Note] Ultra-Sparse Memory Network, Zihao Huang+, ICLR'25 GPT Summary- UltraMemは、大規模で超スパースなメモリ層を組み込むことで、Transformerモデルの推論レイテンシを削減しつつ性能を維持する新しいアーキテクチャを提案。実験により、UltraMemはMoEを上回るスケーリング特性を示し、最大2000万のメモリスロットを持つモデルが最先端の推論速度と性能を達成することを実証。 #Pocket #NLP #LanguageModel #LLMAgent #ContextEngineering Issue Date: 2025-08-12 [Paper Note] Memp: Exploring Agent Procedural Memory, Runnan Fang+, arXiv'25 GPT Summary- 本研究では、LLMに基づくエージェントに学習可能で更新可能な手続き的記憶を持たせるための戦略を提案。Mempを用いて過去のエージェントの軌跡を指示や抽象に蒸留し、記憶の構築と更新を行う。TravelPlannerとALFWorldでの実証評価により、記憶リポジトリが進化することでエージェントの成功率と効率が向上することを示した。また、強力なモデルからの手続き的記憶の移行により、弱いモデルでも性能向上が得られることが確認された。 Comment
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アドホックに探索と実行を繰り返すのではなく、過去の試行のtrajectoryをメモリに記憶しておき、活用するような枠組みな模様。trajectoryは新たなタスクが来た際にretrieverでrelevantなtrajectoryを検索して利用され、良質なtrajectoryがキープされれば成功率や効率が向上すると考えられる。trajectoryはprocedure memoryとして保存され、成功率が低いtrajectoryは破棄されることで更新される。
メモリはT個のタスクに対するs_t, a_t, o_t, i.e., state, action, observation,の系列τと、reward rが与えられた時に、Builderを通して構築されてストアされる。agentは新たなタスクt_newに直面した時に、t_newと類似したメモリをretrieyeする。これはτの中のある時刻tのタスクに対応する。メモリは肥大化していくため、実験では複数のアルゴリズムに基づくメモリの更新方法について実験している。
procedural memoryの有無による挙動の違いに関するサンプル。
memoryに対してretrieverを適用することになるので、retrieverの性能がボトルネックになると思われる。追加の学習をしなくて済むのは利点だが、その代わりモデル側がメモリ管理をする機能を有さない（学習すればそういった機能を持たせられるはず）ので、その点は欠点となる、という印象。
ポイント解説:
#EfficiencyImprovement #Pretraining #Pocket #NLP #Transformer #Architecture Issue Date: 2025-07-17 [Paper Note] Mixture-of-Recursions: Learning Dynamic Recursive Depths for Adaptive Token-Level Computation, Sangmin Bae+, arXiv'25 GPT Summary- Mixture-of-Recursions（MoR）というフレームワークを提案し、再帰型トランスフォーマー内でパラメータ共有と適応計算を同時に実現。MoRは、レイヤーの再利用とトークンごとの再帰深さの動的割り当てにより、メモリアクセス効率を向上させる。135Mから1.7Bパラメータのモデルで、トレーニングFLOPsを維持しつつ、困惑度を低下させ、少数ショット精度を向上。MoRは大規模モデルのコストを抑えつつ、品質向上に寄与することを示す。 Comment
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解説:
関連:
- [Paper Note] Universal Transformers, Mostafa Dehghani+, ICLR'19
- [Paper Note] Looped Transformers for Length Generalization, Ying Fan+, ICLR'25
- [Paper Note] Looped Transformers are Better at Learning Learning Algorithms, Liu Yang+, ICLR'24
#Survey #Pocket #NLP #LanguageModel Issue Date: 2025-08-11 [Paper Note] A Survey on the Memory Mechanism of Large Language Model based Agents, Zeyu Zhang+, arXiv'24 GPT Summary- LLMベースのエージェントのメモリメカニズムに関する包括的な調査を提案。メモリの重要性を論じ、過去の研究を体系的にレビューし、エージェントアプリケーションでの役割を紹介。既存研究の限界を分析し、将来の研究方向性を示す。リポジトリも作成。 Comment
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