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模仿神谕:一种用于类增量学习的初始阶段去相关方法

计算机视觉与模式识别 2024-04-09 v5 机器学习

摘要

类别增量学习(CIL)旨在以逐阶段的方式学习一个多类分类器,其中每个阶段仅提供部分类别的数据。以往的工作主要集中在缓解初始阶段之后的遗忘问题。然而,我们发现改进CIL的初始阶段也是一个有前景的方向。具体来说,我们通过实验表明,在初始阶段直接鼓励CIL学习器输出与在所有类别上联合训练的模型相似的表示,可以极大地提升CIL性能。受此启发,我们研究了初始阶段朴素训练模型与神谕模型之间的差异。具体而言,由于这两个模型之间的一个主要差异是训练类别的数量,我们研究了这种差异如何影响模型表示。我们发现,当训练类别较少时,每个类别的数据表示位于一个狭长区域;当训练类别较多时,每个类别的表示分布更均匀。受此观察启发,我们提出了逐类去相关(CwD),它有效地正则化每个类别的表示使其分布更均匀,从而模仿在所有类别上联合训练的模型(即神谕模型)。我们的CwD实现简单,易于嵌入现有方法。在各种基准数据集上的大量实验表明,CwD一致且显著地将现有最先进方法的性能提升了约1%至3%。代码将开源。

关键词

引用

@article{arxiv.2112.04731,
  title  = {Mimicking the Oracle: An Initial Phase Decorrelation Approach for Class Incremental Learning},
  author = {Yujun Shi and Kuangqi Zhou and Jian Liang and Zihang Jiang and Jiashi Feng and Philip Torr and Song Bai and Vincent Y. F. Tan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2112.04731},
  year   = {2024}
}

备注

CVPR 2022 Camera-Ready Version