Continual learning aims to learn on non-stationary data streams without catastrophically forgetting previous knowledge. Prevalent replay-based methods address this challenge by rehearsing on a small buffer holding the seen data, for which a delicate sample selection strategy is required. However, existing selection schemes typically seek only to maximize the utility of the ongoing selection, overlooking the interference between successive rounds of selection. Motivated by this, we dissect the interaction of sequential selection steps within a framework built on influence functions. We manage to identify a new class of second-order influences that will gradually amplify incidental bias in the replay buffer and compromise the selection process. To regularize the second-order effects, a novel selection objective is proposed, which also has clear connections to two widely adopted criteria. Furthermore, we present an efficient implementation for optimizing the proposed criterion. Experiments on multiple continual learning benchmarks demonstrate the advantage of our approach over state-of-the-art methods. Code is available at https://github.com/feifeiobama/InfluenceCL.


翻译:持续学习旨在非平稳数据流上进行学习,同时避免灾难性地遗忘先前知识。主流的基于回放的方法通过在小缓冲区内重放已见数据来解决这一挑战,这需要精心设计的样本选择策略。然而,现有选择方案通常仅追求最大化当前选择的效用,忽略了连续选择轮次之间的相互干扰。受此启发,我们在基于影响函数构建的框架内剖析了顺序选择步骤的交互作用。我们成功识别出一类新的二阶影响,这些影响会逐步放大回放缓冲区中的偶然偏差,并损害选择过程。为对二阶效应进行正则化,我们提出了一种新颖的选择目标函数,该函数与两种广泛采用的标准具有明确联系。此外,我们还提出了一种优化该标准的高效实现方法。在多个持续学习基准上的实验表明,我们的方法优于现有最先进技术。代码请见 https://github.com/feifeiobama/InfluenceCL。

5
下载
关闭预览

相关内容

在数学,统计学和计算机科学中,尤其是在机器学习和逆问题中,正则化是添加信息以解决不适定问题或防止过度拟合的过程。 正则化适用于不适定的优化问题中的目标函数。
【CVPR2023】正则化二阶影响的持续学习
专知会员服务
19+阅读 · 2023年4月22日
专知会员服务
32+阅读 · 2021年7月15日
专知会员服务
52+阅读 · 2020年12月14日
专知会员服务
33+阅读 · 2020年10月2日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
Multi-Task Learning的几篇综述文章
深度学习自然语言处理
15+阅读 · 2020年6月15日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
20+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
VIP会员
最新内容
反制无人机:乌克兰提供的五点启示
专知会员服务
8+阅读 · 9月23日
《各指挥层级均亟需红队能力》报告
专知会员服务
8+阅读 · 9月23日
《航电任务系统框架(FAMOS)》50页报告
专知会员服务
5+阅读 · 9月22日
《对抗行动中的人工智能与自主性》智库报告
专知会员服务
9+阅读 · 9月22日
《从数据到胜利:战争中的分析优势之争》
专知会员服务
11+阅读 · 9月22日
战争不仅需要机器人:人类仍不可或缺
专知会员服务
6+阅读 · 9月21日
《描绘美国防部创新基础设施的未来蓝图》100页
专知会员服务
11+阅读 · 9月21日
相关资讯
Multi-Task Learning的几篇综述文章
深度学习自然语言处理
15+阅读 · 2020年6月15日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
20+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
vae 相关论文 表示学习 1
CreateAMind
12+阅读 · 2018年9月6日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员