Incremental learning is a machine learning approach that involves training a model on a sequence of tasks, rather than all tasks at once. This ability to learn incrementally from a stream of tasks is crucial for many real-world applications. However, incremental learning is a challenging problem on graph-structured data, as many graph-related problems involve prediction tasks for each individual node, known as Node-wise Graph Incremental Learning (NGIL). This introduces non-independent and non-identically distributed characteristics in the sample data generation process, making it difficult to maintain the performance of the model as new tasks are added. In this paper, we focus on the inductive NGIL problem, which accounts for the evolution of graph structure (structural shift) induced by emerging tasks. We provide a formal formulation and analysis of the problem, and propose a novel regularization-based technique called Structural-Shift-Risk-Mitigation (SSRM) to mitigate the impact of the structural shift on catastrophic forgetting of the inductive NGIL problem. We show that the structural shift can lead to a shift in the input distribution for the existing tasks, and further lead to an increased risk of catastrophic forgetting. Through comprehensive empirical studies with several benchmark datasets, we demonstrate that our proposed method, Structural-Shift-Risk-Mitigation (SSRM), is flexible and easy to adapt to improve the performance of state-of-the-art GNN incremental learning frameworks in the inductive setting.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
163+阅读 · 2019年10月12日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
23+阅读 · 2022年2月24日
A Comprehensive Survey on Graph Neural Networks
Arxiv
13+阅读 · 2019年3月10日
Arxiv
15+阅读 · 2018年2月4日
Arxiv
25+阅读 · 2018年1月24日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
43+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
相关论文
Arxiv
23+阅读 · 2022年2月24日
A Comprehensive Survey on Graph Neural Networks
Arxiv
13+阅读 · 2019年3月10日
Arxiv
15+阅读 · 2018年2月4日
Arxiv
25+阅读 · 2018年1月24日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员