Deep neural networks for scene perception in automated vehicles achieve excellent results for the domains they were trained on. However, in real-world conditions, the domain of operation and its underlying data distribution are subject to change. Adverse weather conditions, in particular, can significantly decrease model performance when such data are not available during training.Additionally, when a model is incrementally adapted to a new domain, it suffers from catastrophic forgetting, causing a significant drop in performance on previously observed domains. Despite recent progress in reducing catastrophic forgetting, its causes and effects remain obscure. Therefore, we study how the representations of semantic segmentation models are affected during domain-incremental learning in adverse weather conditions. Our experiments and representational analyses indicate that catastrophic forgetting is primarily caused by changes to low-level features in domain-incremental learning and that learning more general features on the source domain using pre-training and image augmentations leads to efficient feature reuse in subsequent tasks, which drastically reduces catastrophic forgetting. These findings highlight the importance of methods that facilitate generalized features for effective continual learning algorithms.


翻译:自动驾车中用于场景感知的深度神经网络在其训练的领域取得了出色的结果。然而,在现实条件下,操作领域及其底层数据的分布可能发生变化。特别是在恶劣天气条件下,如果在训练期间未提供这些数据,则模型性能可能会明显降低。此外,当模型逐步适应新的领域时,会遭受灾难性遗忘,从而导致先前观察到的领域性能显著下降。尽管最近在减少灾难性遗忘方面取得了进展,但其原因和影响仍然不清楚。因此,我们研究了在恶劣天气条件下领域增量学习中语义分割模型的表示如何受到影响。我们的实验和表示分析表明,灾难性遗忘主要是由于在领域增量学习中低层特征的变化,因此使用预训练和图像增强来学习源领域上更一般的特征,将导致在随后的任务中实现有效的特征重用,从而大大减少灾难性遗忘。这些发现突出了促进有效持续学习算法的通用特征的重要性。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
24+阅读 · 2021年5月23日
专知会员服务
43+阅读 · 2021年5月19日
专知会员服务
111+阅读 · 2020年6月26日
【阿里巴巴-CVPR2020】频域学习,Learning in the Frequency Domain
【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
【CVPR 2020 Oral】小样本类增量学习
专知
16+阅读 · 2020年6月26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
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7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
17+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
2+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 · 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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年5月10日
Arxiv
30+阅读 · 2021年7月7日
VIP会员
相关资讯
【CVPR 2020 Oral】小样本类增量学习
专知
16+阅读 · 2020年6月26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
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
15+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7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
17+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
2+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 · 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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员