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克服持续学习中的稳定性鸿沟

计算机视觉与模式识别 2024-09-18 v4 机器学习

摘要

预训练的深度神经网络(DNN)正被工业界广泛部署用于业务决策和服务用户;然而,一个主要问题是模型衰减,即 DNN 的预测随时间变得更具误差,导致收入损失或用户不满。为缓解模型衰减,DNN 使用旧数据和新数据从头重新训练。这在计算上代价高昂,因此仅在性能显著下降时才进行重新训练。在此,我们研究持续学习(CL)如何潜在地克服大型预训练 DNN 中的模型衰减,并大幅降低保持 DNN 最新的计算成本。我们确定了“稳定性鸿沟”作为我们设定中的主要障碍。稳定性鸿沟指的是一种现象:在学习新数据时,在 CL 缓解方法最终补偿该下降之前,过去任务的性能出现大幅跌落。我们检验了两个假设以调查影响稳定性鸿沟的因素,并确定了极大缩小该鸿沟的方法。在针对简单和困难 CL 分布(例如类增量学习)的大规模实验中,我们证明了我们的方法缩小了稳定性鸿沟并极大提升了计算效率。我们的工作使 CL 与生产环境的目标相一致,其中许多应用都需要 CL。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.01904,
  title  = {Overcoming the Stability Gap in Continual Learning},
  author = {Md Yousuf Harun and Christopher Kanan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.01904},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted to TMLR 2024