解决持续学习中的可塑性丧失与灾难性遗忘
机器学习
2024-05-02 v2 人工智能
摘要
深度表征学习方法在持续学习中面临困难,既存在对有用单元的灾难性遗忘,又存在可塑性丧失,这通常是由于僵化且无用的单元造成的。虽然许多方法分别解决这两个问题,但目前只有少数方法能同时处理两者。在本文中,我们引入了基于效用的扰动梯度下降 作为一种表征持续学习的新方法。UPGD 将梯度更新与扰动相结合,对更有用的单元应用较小的修改以保护它们免受遗忘,对较无用的单元应用较大的修改以恢复其可塑性。我们使用了一个具有挑战性的流式学习设置,其中持续学习问题具有数百个非平稳性和未知的任务边界。我们表明,许多现有方法至少受到其中一个问题的影响,主要表现为它们在任务上的准确率下降。另一方面,UPGD 继续提高性能,在所有问题中超越或与所有方法具有竞争力。最后,在使用 PPO 的扩展强化学习实验中,我们表明虽然 Adam 在初始学习后表现出性能下降,但 UPGD 通过同时解决这两个持续学习问题避免了这种情况。
关键词
引用
@article{arxiv.2404.00781,
title = {Addressing Loss of Plasticity and Catastrophic Forgetting in Continual Learning},
author = {Mohamed Elsayed and A. Rupam Mahmood},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.00781},
year = {2024}
}
备注
Published in the Proceedings of the 12th International Conference on Learning Representations (ICLR 2024). Code is available at https://github.com/mohmdelsayed/upgd