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基于脑启发的类增量学习

Brain-inspired class incremental learning
王伟1a
张志莹1b
郭杰龙2
兰海2
俞辉2
魏宪2
1. 辽宁工程技术大学 a. 基础教学部; b. 电子与信息工程学院, 辽宁 葫芦岛 125105
2. 中国科学院福建物质结构研究所, 福州 350002

摘要

现有的类增量学习方法多是采用存储数据或者扩展网络结构,但受内存资源限制不能有效缓解灾难性遗忘问题。针对这一问题,创新地提出基于脑启发生成式重放方法。首先,通过VAE-ACGAN模拟记忆自组织系统,提高生成伪样本的质量;再引入共享参数模块和私有参数模块,保护已提取的特征;最后,针对生成器中的潜在变量使用高斯混合模型,采样特定重放伪样本。在MNIST、Permuted MNIST和CIFAR-10数据集上的实验结果表明,所提方法的分类准确率分别为92.91%、91.44%和40.58%,显著优于其他类增量学习方法。此外,在MNIST数据集上,反向迁移和正向迁移指标达到了3.32%和0.83%,证明该方法实现任务的稳定性和可塑性之间的权衡,有效地防止了灾难性遗忘。

基金项目

国家自然科学基金青年基金资助项目(61701211)
辽宁省教育厅基本科研项目(LJKZ0362)
福建省科技计划资助项目(2021T3003,2021T3068)
泉州市科技计划资助项目(2021C065L)

出版信息

DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2022.06.0359
出版期卷: 《计算机应用研究》 印刷出版, 2023年第40卷 第3期
所属栏目: 算法研究探讨
出版页码: 671-675,688
文章编号: 1001-3695(2023)03-005-0671-05

发布历史

[2022-10-12] 优先出版
[2023-03-05] 印刷出版

引用本文

王伟, 张志莹, 郭杰龙, 等. 基于脑启发的类增量学习 [J]. 计算机应用研究, 2023, 40 (3): 671-675,688. (Wang Wei, Zhang Zhiying, Guo Jielong, et al. Brain-inspired class incremental learning [J]. Application Research of Computers, 2023, 40 (3): 671-675,688. )

关于期刊

  • 计算机应用研究 月刊
  • Application Research of Computers
  • 刊号 ISSN 1001-3695
    CN  51-1196/TP

《计算机应用研究》创刊于1984年,是由四川省科技厅所属四川省计算机研究院主办的计算技术类学术刊物。

《计算机应用研究》瞄准本学科领域迫切需要的前沿技术,及时反映国内外计算机应用研究的主流技术、热点技术及最新发展趋势。主要刊载内容包括本学科领域高水平的学术论文、本学科最新科研成果和重大应用成果。栏目内容涉及计算机学科新理论、计算机基础理论、算法理论研究、算法设计与分析、区块链技术、系统软件与软件工程技术、模式识别与人工智能、体系结构、先进计算、并行处理、数据库技术、计算机网络与通信技术、信息安全技术、计算机图像图形学及其最新热点应用技术。

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