Continual learning is a setting where machine learning models learn novel concepts from continuously shifting training data, while simultaneously avoiding degradation of knowledge on previously seen classes which may disappear from the training data for extended periods of time (a phenomenon known as the catastrophic forgetting problem). Current approaches for continual learning of a single expanding task (aka class-incremental continual learning) require extensive rehearsal of previously seen data to avoid this degradation of knowledge. Unfortunately, rehearsal comes at a cost to memory, and it may also violate data-privacy. Instead, we explore combining knowledge distillation and parameter regularization in new ways to achieve strong continual learning performance without rehearsal. Specifically, we take a deep dive into common continual learning techniques: prediction distillation, feature distillation, L2 parameter regularization, and EWC parameter regularization. We first disprove the common assumption that parameter regularization techniques fail for rehearsal-free continual learning of a single, expanding task. Next, we explore how to leverage knowledge from a pre-trained model in rehearsal-free continual learning and find that vanilla L2 parameter regularization outperforms EWC parameter regularization and feature distillation. Finally, we explore the recently popular ImageNet-R benchmark, and show that L2 parameter regularization implemented in self-attention blocks of a ViT transformer outperforms recent popular prompting for continual learning methods.


翻译:迭代式学习是一种机器学习模型从不断变化的训练数据中学习新概念的方式,同时避免以前看到的类别中发生灾难性遗忘问题。当前单一扩展任务(也称为增量迭代式学习)的迭代式学习方法需要大量排除以前看到的数据,以避免知识的降级。不幸的是,回忆会付出内存的代价,并且它还可能违反数据隐私。相反,我们探索以新的方式将知识蒸馏和参数规范化相结合,实现强大的不需要排除回忆的迭代式学习性能。具体而言,我们深入研究常见的迭代式学习技术:预测蒸馏,特征蒸馏,L2参数规范化和EWC参数规范化。我们首先推翻常见的参数规范化技术在单一扩展任务的不需要排除回忆的迭代式学习中失败的假设。接下来,我们探讨如何利用预训练模型中的知识进行无需排除回忆的迭代式学习,并发现纯粹的L2参数规范化优于EWC参数规范化和特征蒸馏。最后,我们探索最近推出的ImageNet-R基准,表明在ViT transformer的自注意力块中实现的L2参数规范化优于最近流行的迭代式学习提示方法。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
31+阅读 · 2021年7月15日
专知会员服务
43+阅读 · 2021年5月19日
【CVPR2021】通道注意力的高效移动网络设计
专知会员服务
18+阅读 · 2021年4月27日
专知会员服务
44+阅读 · 2020年10月31日
专知会员服务
28+阅读 · 2020年10月24日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6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
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
7+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 · 2011年12月31日
Arxiv
24+阅读 · 2021年1月25日
Deep Anomaly Detection with Outlier Exposure
Arxiv
17+阅读 · 2018年12月21日
A Survey on Deep Transfer Learning
Arxiv
11+阅读 · 2018年8月6日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
31+阅读 · 2021年7月15日
专知会员服务
43+阅读 · 2021年5月19日
【CVPR2021】通道注意力的高效移动网络设计
专知会员服务
18+阅读 · 2021年4月27日
专知会员服务
44+阅读 · 2020年10月31日
专知会员服务
28+阅读 · 2020年10月24日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
相关资讯
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6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
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
相关基金
国家自然科学基金
4+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
7+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 · 2011年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员