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PathNet:超级神经网络中进化引导的梯度下降路径

神经与进化计算 2017-01-31 v1 机器学习

摘要

对于通用人工智能(AGI)而言,若多个用户训练同一个巨型神经网络,允许参数复用且避免灾难性遗忘,将是高效的。PathNet 是朝此方向的第一步。它是一种神经网络算法,使用嵌入神经网络中的智能体,其任务是发现网络哪些部分可重新用于新任务。智能体是通过网络的路径(视图),其确定由反向传播算法的前向与后向传播所使用和更新的参数子集。在学习过程中,使用锦标赛选择遗传算法来选择通过网络进行复制和变异的路径。路径适应度是根据代价函数测量的该路径的性能。我们展示了成功的迁移学习;固定任务 A 上学习到的路径的参数,并为任务 B 重新进化新的路径种群,使得任务 B 比从头学习或微调后学习更快。任务 B 上进化的路径复用了任务 A 上进化的最优路径的部分。在二值 MNIST、CIFAR 和 SVHN 监督学习分类任务,以及一组 Atari 和 Labyrinth 强化学习任务上展示了正迁移,表明 PathNet 对神经网络训练具有普遍适用性。最后,PathNet 还显著提高了并行异步强化学习算法(A3C)对超参数选择的鲁棒性。

关键词

引用

@article{arxiv.1701.08734,
  title  = {PathNet: Evolution Channels Gradient Descent in Super Neural Networks},
  author = {Chrisantha Fernando and Dylan Banarse and Charles Blundell and Yori Zwols and David Ha and Andrei A. Rusu and Alexander Pritzel and Daan Wierstra},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1701.08734},
  year   = {2017}
}