中文

面向类增量学习的在线超参数优化

机器学习 2023-06-30 v2 计算机视觉与模式识别

摘要

类增量学习(CIL)旨在训练一个分类模型,同时类别数量逐阶段增加。CIL的一个固有挑战是稳定性-可塑性权衡,即CIL模型应保持稳定以保留旧知识,同时保持可塑性以吸收新知识。然而,现有的CIL模型都无法在不同的数据接收设置下实现最优权衡——通常,从一半开始训练(TFH)的设置需要更多稳定性,而从零开始训练(TFS)的设置则需要更多可塑性。为此,我们设计了一种在线学习方法,可以在不知道先验设置的情况下自适应地优化权衡。具体来说,我们首先介绍了影响权衡的关键超参数,例如知识蒸馏(KD)损失权重、学习率和分类器类型。然后,我们将超参数优化过程形式化为一个在线马尔可夫决策过程(MDP)问题,并提出了一个特定的算法来解决它。我们应用局部估计奖励和经典的赌博机算法Exp3来解决将在线MDP方法应用于CIL协议时遇到的问题。我们的方法在TFH和TFS设置下均能持续改进表现最佳的CIL方法,例如,与最先进技术相比,在ImageNet-Full上将TFH和TFS的平均准确率提升了2.2个百分点。

关键词

引用

@article{arxiv.2301.05032,
  title  = {Online Hyperparameter Optimization for Class-Incremental Learning},
  author = {Yaoyao Liu and Yingying Li and Bernt Schiele and Qianru Sun},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2301.05032},
  year   = {2023}
}

备注

AAAI 2023 Oral. Code is available at https://class-il.mpi-inf.mpg.de/online/code/