Overcoming Catastrophic Forgetting in Continual Learning by Exploring Eigenvalues of Hessian Matrix

黑森矩阵 遗忘 正规化(语言学) 特征向量 上下界 数学优化 计算机科学 应用数学 基质(化学分析) 人工神经网络 数学 人工智能 数学分析 哲学 语言学 物理 材料科学 量子力学 复合材料
作者
Yajing Kong,Liu Liu,Huanhuan Chen,Janusz Kacprzyk,Dacheng Tao
出处
期刊:IEEE transactions on neural networks and learning systems [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:35 (11): 16196-16210 被引量:10
标识
DOI:10.1109/tnnls.2023.3292359
摘要

Neural networks tend to suffer performance deterioration on previous tasks when they are applied to multiple tasks sequentially without access to previous data. The problem is commonly known as catastrophic forgetting, a significant challenge in continual learning (CL). To overcome the catastrophic forgetting, regularization-based CL methods construct a regularization-based term, which can be considered as the approximation loss function of previous tasks, to penalize the update of parameters. However, the rigorous theoretical analysis of regularization-based methods is limited. Therefore, we theoretically analyze the forgetting and the convergence properties of regularization-based methods. The theoretical results demonstrate that the upper bound of the forgetting has a relationship with the maximum eigenvalue of the Hessian matrix. Hence, to decrease the upper bound of the forgetting, we propose eiGenvalues ExplorAtion Regularization-based (GEAR) method, which explores the geometric properties of the approximation loss of prior tasks regarding the maximum eigenvalue. Extensive experimental results demonstrate that our method mitigates catastrophic forgetting and outperforms existing regularization-based methods.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
漫溢阳光发布了新的文献求助10
刚刚
今天想要吃饭完成签到,获得积分10
1秒前
64658应助lily采纳,获得10
1秒前
luoxuezhiyin完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
杪杪发布了新的文献求助10
2秒前
cen完成签到,获得积分10
2秒前
寒冰发布了新的文献求助10
3秒前
yjn完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
阔达苡完成签到,获得积分10
3秒前
隐形曼青应助buerger采纳,获得10
3秒前
DDda发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
妮妮发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
科研通AI6应助jing采纳,获得10
6秒前
6秒前
司空豁应助科研一霸采纳,获得10
7秒前
司空豁应助科研一霸采纳,获得10
7秒前
思源应助小杨采纳,获得10
7秒前
宝宝来也完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
BSFXZ驳回了晨曦应助
7秒前
8秒前
8秒前
sibia完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
小何同学发布了新的文献求助10
9秒前
从容的文涛完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
欣喜成仁完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
Miaomiao发布了新的文献求助10
12秒前
舒适大米发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
wary发布了新的文献求助10
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Manipulating the Mouse Embryo: A Laboratory Manual, Fourth Edition 1000
Determination of the boron concentration in diamond using optical spectroscopy 600
Founding Fathers The Shaping of America 500
Distinct Aggregation Behaviors and Rheological Responses of Two Terminally Functionalized Polyisoprenes with Different Quadruple Hydrogen Bonding Motifs 460
Research Handbook on Law and Political Economy Second Edition 398
March's Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4559624
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3986027
关于积分的说明 12341437
捐赠科研通 3656691
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2014540
邀请新用户注册赠送积分活动 1049268
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 937586