In a continual learning setting, we require a model to be plastic enough to learn a new task and stable enough to not disturb previously learned capabilities. We argue that this dilemma has an architectural root. A finite network has limited representational and plastic resources, yet the required capacity depends on properties of the future task stream that are unknown: how many tasks will be encountered, and how much they overlap in feature space. Regularization-based methods preserve past knowledge within fixed-capacity architectures and therefore implicitly rely on an oracle architecture sized for this unknown future. When tasks are only weakly related, fixed architectures progressively run out of plastic resources; when tasks are few or strongly overlapping, models are often over-provisioned. Inspired by neurogenesis in biology, we propose NORACL to address the stability-plasticity dilemma by tackling the oracle architecture problem through neuronal growth. Starting from a compact network, NORACL grows only when needed by monitoring two complementary signals for representational and plasticity saturation. We evaluate NORACL against oracle-sized static baselines across varying task counts and geometries. Across all settings, NORACL achieves final average accuracies that are better than or on par with oracle-provisioned static baselines while using fewer parameters. Additionally, NORACL yields architectures with interpretable growth, i.e. dissimilar tasks predominantly expand feature-extraction layers, whereas tasks which rely on common features shift growth toward later feature-combination layers. Our analysis further explains why fixed-capacity networks lose plasticity as tasks accumulate, whereas NORACL creates fresh capacity for new tasks through growth. Together, these results show that adaptive neurogenesis pushes the stability-plasticity Pareto frontier of continual learning.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

148页最新《深度强化学习》教程,148页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2023年4月29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
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
手把手教 | 深度学习库PyTorch(附代码)
数据派THU
27+阅读 · 2018年3月15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
21+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+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
16+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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2008年12月31日
Relational Deep Reinforcement Learning
Arxiv
10+阅读 · 2018年6月28日
VIP会员
最新内容
DeepSeek 版Claude Code,免费小白安装教程来了!
专知会员服务
9+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
14+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
9+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
13+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
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
手把手教 | 深度学习库PyTorch(附代码)
数据派THU
27+阅读 · 2018年3月15日
相关基金
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
21+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+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
16+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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014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