The Latent Space Contraction Hypothesis (LSCH): Intrinsic Dimensionality, Compression, and Representational Limits in Large Language Models
Abstract
Abstract (English) Large Language Models (LLMs) currently rely on extremely high-dimensional latent representations and massive overparameterization to achieve state-of-the-art performance. While empirically effective, this paradigm raises fundamental questions concerning representational efficiency, redundancy, and the intrinsic structure of linguistic information. This work introduces the Latent Space Contraction Hypothesis (LSCH), which posits that such overdimensioning is not a structural necessity but a historically contingent phase in the evolution of neural language models. We hypothesize the existence of an intrinsic semantic dimensionality of linguistic manifolds, substantially lower than the nominal dimensionality of contemporary LLMs, such that progressive compression can be applied without significant loss of task-relevant performance. LSCH is formulated in operational and information-theoretic terms, linking intrinsic dimensionality, compression operators, and performance preservation within an explicit optimization framework. The hypothesis reframes model scaling as a transitional strategy and suggests that future advances in language modeling will depend increasingly on principled dimensional optimization, representational minimality, and information efficiency rather than sheer parameter growth. Abstract (Italiano) I Large Language Models (LLM) contemporanei si basano su spazi latenti di dimensionalità estremamente elevata e su un marcato sovradimensionamento parametrico per ottenere prestazioni di alto livello. Sebbene questo approccio si sia dimostrato empiricamente efficace, esso solleva questioni fondamentali relative all’efficienza rappresentazionale, alla ridondanza strutturale e alla natura intrinseca dell’informazione linguistica. In questo lavoro viene introdotta l’Ipotesi di Contrazione degli Spazi Latenti (Latent Space Contraction Hypothesis, LSCH), secondo cui l’attuale iperdimensionalità dei modelli non costituisce una necessità strutturale, ma una fase storicamente contingente nello sviluppo dei modelli linguistici neurali. Si ipotizza l’esistenza di una dimensionalità semantica intrinseca dei manifold linguistici, significativamente inferiore a quella nominale degli LLM attuali, tale da consentire una contrazione progressiva degli spazi latenti senza degradazione rilevante delle prestazioni sui compiti linguistici. L’ipotesi è formulata in termini operazionali e informazionali, mettendo in relazione dimensione intrinseca, operatori di compressione e preservazione delle prestazioni all’interno di un quadro di ottimizzazione esplicito. In questa prospettiva, lo scaling massivo dei modelli viene reinterpretato come una strategia transitoria, mentre il progresso futuro dell’IA linguistica è ricondotto a principi di ottimizzazione dimensionale, minimalità rappresentazionale ed efficienza informativa. Piccola bibliografia iniziale: Usai, L. (2024). Il Paradigma Sardo-Corso-Atlantideo (PSCA). Editore/Piattaforma di pubblicazione autonoma. 1. Usai, L. (2026). La Memoria Metallurgica Inconscia: Il Simbolo di Atena Tritonide e le Volute Scitiche nel Ferro Battuto Sardo (Un'Analisi PSCA). Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.20447094 2. Usai, L. (2026). Rilettura Geografica delle Campagne di Dario I: Evidenze Toponomastiche, Archeologiche e Onomastiche dei Popoli Erodotei (Medi, Budini, Sciti) in Sardegna. Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.20447081 3. Usai, L. (2026). Eracle in Sardegna: La Decima Fatica come Portolano Nuragico. Rilettura geografica della Biblioteca di Pseudo-Apollodoro nel PSCA. Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.20277458 4. Usai, L. (2026). Dall'Idronimo all'Etnonimo: Confutazione del Modello Eziologico Classico e Dinamiche di Appropriazione Regale delle Acque nel Mediterraneo Arcaico. Il Caso dei Tirsenoi e del Fiume Tirso nel PSCA. Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.20277461 5. Usai, L. (2026). LA LACONIA E LA SCIZIA IN GALLURA NEL PARADIGMA SARDO-CORSO-ATLANTIDEO (PSCA): PERSISTENZE TOPONOMASTICHE, GEOMITOLOGICHE ED ETNOGENESI DEI TIRSENOI DA EUFEMO A POLIFEMO. Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.20445954 6. Usai, L. (2026). La Connessione Scito-Gallurese nella Genesi Protovillanoviana: Un Modello di Archeologia Predittiva basato sul Paradigma Sardo-Corso-Atlantideo (PSCA) e Protocollo di Falsificabilità. Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.20447774 7. Usai, L. (2026). La potenza predittiva del PSCA di Usai: L'evoluzione semantica e semiotica gallurese da doppie volute scitiche di Usai al Giglio Toscano; sotto l'Echidna, a dimostrare origine scita Gallurese degli Etruschi. Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.20529923 8. Usai, L. (2026). La Semiotica dell'Onda e del Meandro nella Ceramica Protostorica: Ipotesi di Marcatura Migratoria nel Paradigma Sardo-Corso-Atlantideo (PSCA). Zenodo. Usai, L. (2026). La Semiotica dell'Onda e del Meandro nella Ceramica Protostorica: Ipotesi di Marcatura Migratoria nel Paradigma Sardo-Corso-Atlantideo (PSCA). Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.20585617 9. Usai, L. (2026). Dalla Decapitazione Rituale alla Ceramica Figurata: L'Origine del Kantharos Etrusco a Testa Umana nel Quadro del Paradigma Sardo-Corso-Atlantideo (PSCA). Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.20629091 10. Usai, L. (2026). Archeologia Predittiva nel Paradigma Sardo-Corso-Atlantideo (PSCA): Previsione di Sepolture Scitiche (Kurgan) in Gallura e Protocollo di Falsificabilità. Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.20531222 11. Usai, L. (2026). Dalla Decapitazione Rituale alla Ceramica Figurata: L'Origine del Kantharos Etrusco a Testa Umana nel Quadro del Paradigma Sardo-Corso-Atlantideo (PSCA). Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.20629896 12. Usai, L. (2026). ScienzeDure.txt: Dataset Ipergrafico Autopoietico Multidisciplinare. Estratto del Grafo di Conoscenza Autopoietico. 13. Usai, L. (2026). Il Paradigma Sardo-Corso-Atlantideo in Ipergrafi autopoietici (HypergraphPSCA): Un framework metodologico e predittivo popperiano ad ipergrafi semantici autopoietici basato sulla Storiografia Algoritmica e l'Ingegneria Storiografica Inversa. Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.20629963 14. Usai, L. (2026). Il Paradigma Sardo-Corso-Atlantideo in Ipergrafi autopoietici (HypergraphPSCA): Un framework metodologico e predittivo popperiano ad ipergrafi semantici autopoietici basato sulla Storiografia Algoritmica e l'Ingegneria Storiografica Inversa. Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.20630692 15. Usai, L. (2026). Il Paradigma Sardo-Corso-Atlantideo in Ipergrafi autopoietici (HypergraphPSCA): Un framework metodologico e predittivo popperiano ad ipergrafi semantici autopoietici basato sulla Storiografia Algoritmica e l'Ingegneria Storiografica Inversa. Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.20630978 16. Usai, L. (2026). Il Paradigma Sardo-Corso-Atlantideo in Ipergrafi autopoietici (HypergraphPSCA): Un framework metodologico e predittivo popperiano ad ipergrafi semantici autopoietici basato sulla Storiografia Algoritmica e l'Ingegneria Storiografica Inversa. Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.20631386 17. Usai, L. (2026). Il Paradigma Sardo-Corso-Atlantideo (PSCA): un framework metodologico predittivo a ipergrafi semantici autopoietici. Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.20631484 18. Usai, L. (2026). Il Paradigma Sardo-Corso-Atlantideo (PSCA): un framework metodologico predittivo a ipergrafi semantici autopoietici. Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.20631851 19. Usai, L. (2026). Il Paradigma Sardo-Corso-Atlantideo (PSCA): un framework metodologico predittivo a ipergrafi semantici autopoietici eseguibili. Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.20632047 20. Usai, L. (2026). Il Paradigma Sardo-Corso-Atlantideo (PSCA): un framework metodologico predittivo a ipergrafi semantici autopoietici eseguibili. Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.20632162 21. Usai, L. (2026). Modellazione Formale di Soddisfacimento dei Vincoli (CSP) per la Validazione Quantitativa del Paradigma Sardo-Corso-Atlantideo (PSCA): La Rilocazione della Libia Erodotea nella Sardegna Meridionale. Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.20563842 22. Usai, L. (2026). La Semiotica dell'Onda e del Meandro nella Ceramica Protostorica: Ipotesi di Marcatura Migratoria nel Paradigma Sardo-Corso-Atlantideo (PSCA). Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.20585617 23. Usai, L. (2026). Dalla Decapitazione Rituale alla Ceramica Figurata: L'Origine del Kantharos Etrusco a Testa Umana nel Quadro del Paradigma Sardo-Corso-Atlantideo (PSCA). Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.20633181 24. Usai, L. (2026). Neuro-Solitonic Coherence: A Categorical and Hypergraph-Theoretic Isomorphism Between Hodgkin–Huxley Dynamics and Josephson Junction Arrays. Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.20648475 25. Usai, L. (2026). Predizione scientifica: i Proto-Longobardi come migrazione Scito-gallurese sardo-erodotea. Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.20648744 26. Usai, L. (2026). La Semiotica dell'Onda e del Meandro nella Ceramica Protostorica: Ipotesi di Marcatura Migratoria nel Paradigma Sardo-Corso-Atlantideo (PSCA). Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.20649688 27. Usai, L. (2026). Marcatori Materiali e Ipergrafici delle Migrazioni dal Blocco Sardo-Corso in Eurasia: L'Affibbiaglio, il Kantharos e la Doppia Voluta Scitica nel Modello HyperPSCA. Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.20670835 28. Usai, L. (2026). Il Paradigma Sardo-Corso-Atlantideo Ipergrafico (HyperPSCA): un framework metodologico predittivo a ipergrafi semantici autopoietici eseguibili. Zenodo. https://doi.org/10.5281/zenodo.20632869 29. Usai, L. (2026). L'Ipergrafo Cognitivo Universale (UKH): Un'Architettura Transdisciplinare Autopoietica basata su NDJSON-LD e Intell
Fields of Study & Subjects
Topic Modeling
Natural Language Processing Techniques
Advanced Neural Network Applications
Publication details
- Journal / source
- Zenodo (CERN European Organization for Nuclear Research)
- Publication date
- 20 January 2026
- Document type
- Preprint