Mamba-2架构解析:状态空间对偶性(SSD)如何统一结构化SSM与线性Attention

Mamba-2 架构解析:状态空间对偶性(SSD)如何统一结构化 SSM 与线性 Attention 大家好,今天我们来深入探讨 Mamba-2 架构的核心创新之一:状态空间对偶性(State Space Duality, SSD)。Mamba-2 在 Mamba 的基础上,进一步利用 SSD 将结构化状态空间模型(Structured State Space Models, SSSM)与线性 Attention 机制联系起来,从而在效率和建模能力上都取得了显著的提升。我们将从 SSM 的基本概念入手,逐步深入到 SSD 的原理,并通过代码示例来演示其具体实现。 1. 状态空间模型(SSM)基础 首先,我们来回顾一下状态空间模型(SSM)的基本概念。SSM 是一种动态系统建模方法,它通过一个隐藏状态(hidden state)来表示系统的内部状态,并使用输入和输出来描述系统的行为。一个连续时间的线性时不变(LTI)SSM 通常可以表示为: x'(t) = Ax(t) + Bu(t) // 状态方程 y(t) = Cx(t) + Du(t) // 输出方程 其中: x(t) 是状态向量, …