To effectively manage the complexities of real-world dynamic environments, continual learning must incrementally acquire, update, and accumulate knowledge from a stream of tasks of different nature without suffering from catastrophic forgetting of prior knowledge. While this capability is innate to human cognition, it remains a significant challenge for modern deep learning systems. At the heart of this challenge lies the stability-plasticity dilemma: the need to balance leveraging prior knowledge, integrating novel information, and allocating model capacity adaptively based on task complexity and synergy. In this paper, we propose a novel exemplar-free class-incremental continual learning (ExfCCL) framework that addresses these issues through a Hierarchical Exploration-Exploitation (HEE) approach. The core of our method is a HEE-guided efficient neural architecture search (HEE-NAS) that enables a learning-to-adapt backbone via four primitive operations - reuse, new, adapt, and skip - thereby serving as an internal memory that dynamically updates selected components across streaming tasks. To address the task ID inference problem in ExfCCL, we exploit an external memory of task centroids proposed in the prior art. We term our method CHEEM (Continual Hierarchical-Exploration-Exploitation Memory). CHEEM is evaluated on the challenging MTIL and VDD benchmarks using both Tiny and Base Vision Transformers and a proposed holistic Figure-of-Merit (FoM) metric. It significantly outperforms state-of-the-art prompting-based continual learning methods, closely approaching full fine-tuning upper bounds. Furthermore, it learns adaptive model structures tailored to individual tasks in a semantically meaningful way. Our code is available at https://github.com/savadikarc/cheem .


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

「连续学习Continual learning, CL」最新2022研究综述
专知会员服务
85+阅读 · 2022年6月26日
【Uber AI新论文】持续元学习,Learning to Continually Learn
专知会员服务
37+阅读 · 2020年2月27日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17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
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
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
李宏毅-201806-中文-Deep Reinforcement Learning精品课程分享
深度学习与NLP
15+阅读 · 2018年6月20日
Reinforcement Learning: An Introduction 2018第二版 500页
CreateAMind
14+阅读 · 2018年4月27日
【深度强化学习】深度强化学习揭秘
产业智能官
21+阅读 · 2017年11月13日
Representation Learning on Network 网络表示学习
全球人工智能
10+阅读 · 2017年10月19日
国家自然科学基金
43+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
40+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
17+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
19+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2008年12月31日
VIP会员
相关主题
最新内容
DeepSeek 版Claude Code,免费小白安装教程来了!
专知会员服务
7+阅读 · 5月5日
《美空军条令出版物 2-0:情报(2026版)》
专知会员服务
12+阅读 · 5月5日
帕兰提尔 Gotham:一个游戏规则改变器
专知会员服务
6+阅读 · 5月5日
【综述】 机器人学习中的世界模型:全面综述
专知会员服务
11+阅读 · 5月4日
伊朗的导弹-无人机行动及其对美国威慑的影响
相关VIP内容
「连续学习Continual learning, CL」最新2022研究综述
专知会员服务
85+阅读 · 2022年6月26日
【Uber AI新论文】持续元学习,Learning to Continually Learn
专知会员服务
37+阅读 · 2020年2月27日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17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
相关资讯
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
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
李宏毅-201806-中文-Deep Reinforcement Learning精品课程分享
深度学习与NLP
15+阅读 · 2018年6月20日
Reinforcement Learning: An Introduction 2018第二版 500页
CreateAMind
14+阅读 · 2018年4月27日
【深度强化学习】深度强化学习揭秘
产业智能官
21+阅读 · 2017年11月13日
Representation Learning on Network 网络表示学习
全球人工智能
10+阅读 · 2017年10月19日
相关基金
国家自然科学基金
43+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
40+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
17+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
19+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员