Influence Score and Transformers interpretability: Measure of the Effective Impact of Attention Heads at inference time
影响力分数与Transformer可解释性:推理时测量注意力头的有效影响
🧭 Transformer 可解释性 · 注意力头归因
Thales CDI, France · Inria Paris, France · Sorbonne Université, France
提出结合logits方向影响与残差流结构贡献的influence score,用于多尺度量化注意力头对分类决策的贡献
📌 工作参考价值
- 对部署在推荐/广告风控链路中的文本分类模型(如恶意query检测、prompt注入检测、低质内容过滤),可用influence score定位导致错误预测的关键注意力头,辅助badcase归因与模型调试。
- 其“方向影响+结构贡献”的双信号设计可迁移到Transformer排序模型:对用户行为序列、特征交叉层做注意力头级贡献分析,识别冗余或高影响头,用于推理加速或蒸馏裁剪。
- 多尺度分析框架(head/layer/network)可用作模型上线后的行为监控,检测决策模式漂移,尤其适用于数据不可控的外部安全分类器。
- 主要价值在可解释性工具,电商推荐场景的直接业务收益有限,需结合具体模型验证。
动机:LLM部署面临prompt injection与越狱攻击风险,通常前置Transformer分类器进行恶意query检测,但模型内部决策机制不透明,尤其在训练数据不可控时,需要可解释性手段评估可靠性、识别偏差。
方法关键点:提出influence score,对注意力头的有效影响进行量化。分数由两部分组成:一是对最终logits的方向性影响,二是该头在残差流中的结构性贡献。两者结合后,可在head、layer、network三个尺度上分析注意力头对分类决策的贡献。该方法应用于一个面向prompt injection检测的DeBERTa模型,定位不同层不同头在正确与错误预测中的角色。
关键结果:框架能揭示正确预测与错误预测之间不同的决策行为模式,例如错误案例中关键头的影响分布更分散或集中于特定层。方法在细粒度电路分析和全局输出归因之间取得折中,既保留头级解释能力,又避免完整电路发现的高计算成本。论文未给出定量性能指标,主要贡献为提供了一种系统化的Transformer分类器决策机制研究方法。