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为何神经网络会遗忘:关于持续学习中崩溃的研究

机器学习 2026-03-06 v1 人工智能

摘要

灾难性遗忘是持续学习中的主要问题,许多方法都试图减轻它。然而,这些方法大多通过任务准确率进行评估,忽略了内部模型结构。近期研究表明,结构崩溃导致塑性丧失,表现为有效秩(eRank)的变化。这表明存在与遗忘的关联,因为网络失去扩展特征空间以学习新任务的能力,迫使网络覆盖现有表征。因此,本研究通过测量权重和激活eRank来探讨遗忘与崩溃之间的相关性。具体而言,我们在split MNIST和Split CIFAR-100基准测试中评估了四种网络架构,包括MLP、ConvGRU、ResNet-18和Bi-ConvGRU。这些模型分别通过SGD、Learning-without-Forgetting(LwF)和Experience Replay(ER)策略训练。结果表明,遗忘与崩溃存在强相关关系,不同的持续学习策略在不同的效率下帮助模型保留容量和性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.04580,
  title  = {Why Do Neural Networks Forget: A Study of Collapse in Continual Learning},
  author = {Yunqin Zhu and Jun Jin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.04580},
  year   = {2026}
}