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EWC不再只守旧参数:FS-EWC先塑造解,再保护解,LoRA下多个基准优于EWC

核心概要

无回放的持续学习里,EWC只用保留解处的Fisher信息惩罚参数改动,却管不住参数走远之后的敏感度。FS-EWC把Fisher信息提前用于塑造当前任务的解:训练时压低邻域内最坏情况的Fisher迹,任务结束时用轨迹上多个检查点的平均构造保留锚点。在视觉与语言基准上,FS-EWC在对应EWC基线上普遍提升,全参数微调与LoRA两种设置都成立。

AI-generated editorial illustration: Beyond Parameter Protection: Fisher-Shaped EWC for Replay-Free Continual Learning

深度剖析

持续学习中的遗忘不只取决于事后如何保护一个解,也取决于被保护的那个解本身是否经得起后续参数漂移;FS-EWC把Fisher信息从参数保护扩展到解的塑造。 EWC及其在线、轨迹感知和结构化近似等扩展,主要改进历史重要性的构造与使用方式,仍把待保护的解当作给定对象。 在CIFAR-100、ImageNet-R、ImageNet-A、DomainNet四个视觉基准上,FS-EWC在对应EWC基线上提升最终平均准确率,全参数微调与LoRA两种参数化下均成立。

训练时,FS-EWC在EWC目标上增加一项邻域Fisher迹惩罚,让当前解对半径内的有界未来位移不敏感;任务结束时,保留锚点由优化轨迹上若干检查点的平均构成,再在该锚点处估计Fisher用于后续巩固。 邻域最坏情况Fisher迹的梯度包含一个Hessian–向量积修正项,实际求解用有限差分探针加单步归一化上升来近似内层最大化。 在Aircraft、Cars、CUB-200、Flowers与5Datasets五个细粒度与异构视觉基准上,FS-EWCLoRA相对匹配的EWCLoRA在每一处都提升最终平均准确率。

启示与展望

实验覆盖ViT-B/16上的CIFAR-100、ImageNet-R、ImageNet-A、DomainNet与五个细粒度视觉基准,以及Llama-3.2-1B和Llama-3.2-3B上的持续文本分类;全部为无回放的类增量设置,历史数据不保留也不回放。

受控位移诊断中的容忍半径只在测量网格上评估,属于经验汇总而非连续邻域上的保证;Llama-3.2-3B在Order 3下最终平均准确率略低于EWCLoRA;Kronecker分解的EWC在某个历史正则系数下出现数值不稳定并产生NaN。