Informer 长序列预测:用概率稀疏注意力砍复杂度
标准 Transformer 注意力是 O(L²):序列拉到 4096 步,一层注意力就要算 1600 万对相似度。Informer(AAAI 2021 最佳论文)的 ProbSparse 注意力抓住一个经验事实——注意力矩阵天然长尾,绝大多数查询行近乎均匀分布、对输出没贡献。它用采样估计每个查询的稀疏度 M(q,K)=max−mean,只让 top-u=c·lnL 个「活跃查询」做完整注意力,懒查询直接输出 V 的均值,复杂度砍到 O(L·lnL)。纯 numpy 从零实现 ProbSparse + 单层注意力回归(手写反向传播、有限差分梯度校验 1e-10 级),实测 L=4096 时提速 53 倍;但诚实披露:在 L=96 的短窗口预测任务上,注意力行不够长尾,c=10 的 ProbSparse 推理 R²=−0.40 远差于 full 推理 0.746,c 扫到 20(u/L≈96%)才恢复 0.727——稀疏近似的前提是分布真的稀疏。另附 OLS-96滞后 R²=0.834 反超注意力的诚实对照,拆穿「ProbSparse 无损/长序列必用 Transformer/加速免费/M 度量万能/金融直接落地」五类真实陷阱(中阶)。