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基于渐进任务相关层冻结的高效自监督持续学习

计算机视觉与模式识别 2023-03-15 v1 人工智能

摘要

受自监督学习(SSL)从未标记数据学习视觉表示成功的启发,近期少数工作研究了持续学习(CL)背景下的SSL,其中多个任务被顺序学习,产生了一种新范式,即自监督持续学习(SSCL)。已表明SSCL优于监督持续学习(SCL),因为所学表示更具信息性且对灾难性遗忘更鲁棒。然而,若设计不当,SSCL的训练复杂度可能高得令人望而却步,这源于SSL固有的训练成本。本工作中,通过首先考察SSCL设置中的任务相关性,我们发现一个有趣现象:借助SSL学习的背景模型,中间特征在任务间高度相关。基于这一新发现,我们提出了一种带逐层冻结的新SSCL方法,其针对每个任务渐进冻结具有最高相关比率的部分层,以提升训练计算效率和内存效率。我们在多个数据集上进行了广泛实验,所提方法在各种SSL框架下均展现出优于SoTA SSCL方法的性能。例如,与LUMP相比,我们的方法在三个数据集上分别实现了12%/14%/12%的GPU训练时间减少、23%/26%/24%的内存减少、35%/34%/33%的反向FLOPs减少,以及1.31%/1.98%/1.21%的遗忘减少,且精度无下降。

关键词

引用

@article{arxiv.2303.07477,
  title  = {Efficient Self-supervised Continual Learning with Progressive Task-correlated Layer Freezing},
  author = {Li Yang and Sen Lin and Fan Zhang and Junshan Zhang and Deliang Fan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.07477},
  year   = {2023}
}