In class-incremental learning, the model is expected to learn new classes continually while maintaining knowledge on previous classes. The challenge here lies in preserving the model's ability to effectively represent prior classes in the feature space, while adapting it to represent incoming new classes. We propose two distillation-based objectives for class incremental learning that leverage the structure of the feature space to maintain accuracy on previous classes, as well as enable learning the new classes. In our first objective, termed cross-space clustering (CSC), we propose to use the feature space structure of the previous model to characterize directions of optimization that maximally preserve the class - directions that all instances of a specific class should collectively optimize towards, and those that they should collectively optimize away from. Apart from minimizing forgetting, this indirectly encourages the model to cluster all instances of a class in the current feature space, and gives rise to a sense of herd-immunity, allowing all samples of a class to jointly combat the model from forgetting the class. Our second objective termed controlled transfer (CT) tackles incremental learning from an understudied perspective of inter-class transfer. CT explicitly approximates and conditions the current model on the semantic similarities between incrementally arriving classes and prior classes. This allows the model to learn classes in such a way that it maximizes positive forward transfer from similar prior classes, thus increasing plasticity, and minimizes negative backward transfer on dissimilar prior classes, whereby strengthening stability. We perform extensive experiments on two benchmark datasets, adding our method (CSCCT) on top of three prominent class-incremental learning methods. We observe consistent performance improvement on a variety of experimental settings.


翻译:在课堂入门学习中,模型预计将不断学习新班级,同时保持对以往班级的了解。这里的挑战在于维护模型在功能空间中有效代表先前班级的能力,同时调整模型以代表新班级。我们建议两个基于蒸馏的班级增进学习目标,利用特性空间的结构结构来保持先前班级的准确性,并能够学习新班。在我们的第一个目标,即所谓的跨空间集群(CSC)中,我们提议使用先前模型的功能空间结构来描述优化方向,以最大限度地保护班级——所有特定班级应该集体优化的方向,以及他们应当集体优化的班级。除了尽量减少遗忘,这间接鼓励了模型将当前功能空间中所有班级的所有情况集中起来,从而产生了一种母体的免疫感,让所有班级的样本都能够共同抵制忘记班级的模型。我们的第二个目标称为控制转移(CT),从研究不足的层次间转移的角度,观察班级间转移的深度改进。CT的每个班级应该明确估计和条件。这个模型除了尽量减少记忆外,还在前班级中学习了前班级之间的稳定性模型,从而学习了前级之间的前级。在前级中学习了前级中逐渐变。

0
下载
关闭预览

相关内容

迁移学习简明教程,11页ppt
专知会员服务
107+阅读 · 2020年8月4日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
164+阅读 · 2020年3月18日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
3+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+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
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
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年9月24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
0+阅读 · 2014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
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+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
Arxiv
0+阅读 · 2022年9月30日
Arxiv
31+阅读 · 2021年3月29日
A Comprehensive Survey on Transfer Learning
Arxiv
121+阅读 · 2019年11月7日
Meta-Learning to Cluster
Arxiv
17+阅读 · 2019年10月30日
Adversarial Transfer Learning
Arxiv
12+阅读 · 2018年12月6日
A Survey on Deep Transfer Learning
Arxiv
11+阅读 · 2018年8月6日
VIP会员
相关资讯
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
3+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
19+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+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
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
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【论文】图上的表示学习综述
机器学习研究会
14+阅读 · 2017年9月24日
相关论文
Arxiv
0+阅读 · 2022年9月30日
Arxiv
31+阅读 · 2021年3月29日
A Comprehensive Survey on Transfer Learning
Arxiv
121+阅读 · 2019年11月7日
Meta-Learning to Cluster
Arxiv
17+阅读 · 2019年10月30日
Adversarial Transfer Learning
Arxiv
12+阅读 · 2018年12月6日
A Survey on Deep Transfer Learning
Arxiv
11+阅读 · 2018年8月6日
相关基金
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
0+阅读 · 2014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
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+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