当许多松散相关的未标记数据可用并且稀缺标记的数据时，机器智能的范式从纯粹的监督学习转变为更实用的情况。大多数现有算法都假定基础任务分布是固定的。在这里，我们考虑了随着时间的推移，该任务分布中的一个更现实和具有挑战性的环境会不断发展。我们将这个问题称为半监督的元学习，并具有不断发展的任务分布，缩写为集合。在这种更现实的环境中出现了两个关键挑战：（i）在存在大量未标记的分发（OOD）数据的情况下，如何使用未标记的数据； （ii）如何防止由于任务分配转移而导致先前学习的任务分布的灾难性遗忘。我们提出了一种强大的知识和知识保留的半监督元学习方法（秩序），以应对这两个主要挑战。具体而言，我们的订单引入了一种新型的共同信息正则化，以使用未标记的OOD数据鲁棒化模型，并采用最佳的运输正规化来记住以前在特征空间中学习的知识。此外，我们在一个非常具有挑战性的数据集上测试我们的方法：大规模非平稳的半监督任务分布的集合，该任务分布由（至少）72K任务组成。通过广泛的实验，我们证明了拟议的订单减轻了忘记不断发展的任务分布，并且对OOD数据比相关的强基础更强大。

大多数元学习方法都假设存在于可用于基本知识的情节元学习的一组非常大的标记数据。这与更现实的持续学习范例形成对比，其中数据以包含不相交类的任务的形式逐步到达。在本文中，我们考虑了这个增量元学习（IML）的这个问题，其中类在离散任务中逐步呈现。我们提出了一种方法，我们调用了IML，我们称之为eCISODIC重播蒸馏（ERD），该方法将来自当前任务的类混合到当前任务中，当研究剧集时，来自先前任务的类别示例。然后将这些剧集用于知识蒸馏以最大限度地减少灾难性的遗忘。四个数据集的实验表明ERD超越了最先进的。特别是，在一次挑战的单次次数较挑战，长任务序列增量元学习场景中，我们将IML和联合训练与当前状态的3.5％/ 10.1％/ 13.4％之间的差距降低我们在Diered-ImageNet / Mini-ImageNet / CIFAR100上分别为2.6％/ 2.9％/ 5.0％。

在对比学习中，最近的进步表现出了出色的表现。但是，绝大多数方法仅限于封闭世界的环境。在本文中，我们通过挖掘开放世界的环境来丰富表示学习的景观，其中新颖阶级的未标记样本自然可以在野外出现。为了弥合差距，我们引入了一个新的学习框架，开放世界的对比学习（Opencon）。Opencon应对已知和新颖阶级学习紧凑的表现的挑战，并促进了一路上的新颖性发现。我们证明了Opencon在挑战基准数据集中的有效性并建立竞争性能。在Imagenet数据集上，Opencon在新颖和总体分类精度上分别胜过当前最佳方法的最佳方法，分别胜过11.9％和7.4％。我们希望我们的工作能为未来的工作打开新的大门，以解决这一重要问题。

少量学习（FSL）旨在学习概括到具有有限培训样本的小型课程的模型。最近的作品将FSL推进一个场景，其中还提供了未标记的例子并提出半监督FSL方法。另一种方法还关心基类的性能，除了新颖的外，还建立了增量FSL方案。在本文中，我们在更现实但复杂的环境下概括了上述两个，通过半监督增量少量学习（S2 I-FSL）命名。为了解决任务，我们提出了一种包含两部分的新型范例：（1）一种精心设计的元训练算法，用于减轻由不可靠的伪标签和（2）模型适应机制来减轻基础和新颖类之间的模糊性，以学习歧视特征对于小说类，同时使用少数标记和所有未标记的数据保留基本知识。对标准FSL，半监控FSL，增量FSL的广泛实验，以及第一个构建的S2 I-FSL基准测试证明了我们提出的方法的有效性。

Despite significant advances, the performance of state-of-the-art continual learning approaches hinges on the unrealistic scenario of fully labeled data. In this paper, we tackle this challenge and propose an approach for continual semi-supervised learning -- a setting where not all the data samples are labeled. An underlying issue in this scenario is the model forgetting representations of unlabeled data and overfitting the labeled ones. We leverage the power of nearest-neighbor classifiers to non-linearly partition the feature space and learn a strong representation for the current task, as well as distill relevant information from previous tasks. We perform a thorough experimental evaluation and show that our method outperforms all the existing approaches by large margins, setting a strong state of the art on the continual semi-supervised learning paradigm. For example, on CIFAR100 we surpass several others even when using at least 30 times less supervision (0.8% vs. 25% of annotations).

几个射击分类（FSC）需要使用几个（通常为1-5个）数据点的培训模型。事实证明，元学习能够通过培训各种其他分类任务来学习FSC的参数化模型。在这项工作中，我们提出了铂金（使用superodular互信息的半监督模型不可思议的元学习），这是一种新型的半监督模型不合理的元学习框架，使用了子模块化信息（SMI）函数来促进FSC的性能。在元训练期间，使用SMI函数在内部和外循环中利用铂金的数据，并获得元测试的更丰富的元学习参数化。我们在两种情况下研究白金的性能 - 1）未标记的数据点属于与某个插曲的标签集相同的类别集，以及2）在存在不属于的分布类别的地方标记的集合。我们在Miniimagenet，Tieredimagenet和几乎没有Shot-CIFAR100数据集的各种设置上评估了我们的方法。我们的实验表明，铂金优于MAML和半监督的方法，例如用于半监视的FSC的pseduo-Labeling，尤其是对于每个类别的标记示例比例很小。

Online Class Incremental learning (CIL) is a challenging setting in Continual Learning (CL), wherein data of new tasks arrive in incoming streams and online learning models need to handle incoming data streams without revisiting previous ones. Existing works used a single centroid adapted with incoming data streams to characterize a class. This approach possibly exposes limitations when the incoming data stream of a class is naturally multimodal. To address this issue, in this work, we first propose an online mixture model learning approach based on nice properties of the mature optimal transport theory (OT-MM). Specifically, the centroids and covariance matrices of the mixture model are adapted incrementally according to incoming data streams. The advantages are two-fold: (i) we can characterize more accurately complex data streams and (ii) by using centroids for each class produced by OT-MM, we can estimate the similarity of an unseen example to each class more reasonably when doing inference. Moreover, to combat the catastrophic forgetting in the CIL scenario, we further propose Dynamic Preservation. Particularly, after performing the dynamic preservation technique across data streams, the latent representations of the classes in the old and new tasks become more condensed themselves and more separate from each other. Together with a contraction feature extractor, this technique facilitates the model in mitigating the catastrophic forgetting. The experimental results on real-world datasets show that our proposed method can significantly outperform the current state-of-the-art baselines.

大多数现有的少量学习（FSL）方法都需要大量的元训练中标记数据，这是一个主要限制。为了减少标签的需求，已经为FSL提出了半监督的元训练设置，其中仅包括几个标记的样品和基础类别中的未标记样本数量。但是，此设置下的现有方法需要从未标记的集合中选择类吸引的样本选择，这违反了未标记集的假设。在本文中，我们提出了一个实用的半监督元训练环境，并使用真正的未标记数据。在新设置下，现有方法的性能显着下降。为了更好地利用标签和真正未标记的数据，我们提出了一个简单有效的元训练框架，称为基于元学习（PLML）的伪标记。首先，我们通过常见的半监督学习（SSL）训练分类器，并使用它来获取未标记数据的伪标记。然后，我们从标记和伪标记的数据中构建了几个射击任务，并在构造的任务上运行元学习以学习FSL模型。令人惊讶的是，通过在两个FSL数据集的广泛实验中，我们发现这个简单的元训练框架有效地防止了在有限的标记数据下FSL的性能降解。此外，从元培训中受益，提出的方法还改善了两种代表性SSL算法所学的分类器。

根据互补学习系统（CLS）理论〜\ cite {mcclelland1995there}在神经科学中，人类通过两个补充系统有效\ emph {持续学习}：一种快速学习系统，以海马为中心，用于海马，以快速学习细节，个人体验，个人体验，个人体验，个人体验，个人体验，个人体验，个人体验，个人体验的快速学习， ;以及位于新皮层中的缓慢学习系统，以逐步获取有关环境的结构化知识。在该理论的激励下，我们提出\ emph {dualnets}（对于双网络），这是一个一般的持续学习框架，该框架包括一个快速学习系统，用于监督从特定任务和慢速学习系统中的模式分离代表学习，用于表示任务的慢学习系统 - 不可知论的一般代表通过自我监督学习（SSL）。双网符可以无缝地将两种表示类型纳入整体框架中，以促进在深层神经网络中更好地持续学习。通过广泛的实验，我们在各种持续的学习协议上展示了双网络的有希望的结果，从标准离线，任务感知设置到具有挑战性的在线，无任务的场景。值得注意的是，在Ctrl〜 \ Cite {veniat2020202020202020202020202020202020202020202020202020202020202021- coite {ostapenko2021-continual}的基准中。此外，我们进行了全面的消融研究，以验证双nets功效，鲁棒性和可伸缩性。代码可在\ url {https://github.com/phquang/dualnet}上公开获得。

持续学习（CL）调查如何在无需遗忘的情况下培训在任务流上的深网络。文献中提出的CL设置假设每个传入示例都与地面真实注释配对。然而，这与许多真实应用的冲突这项工作探讨了持续的半监督学习（CSSL）：这里只有一小部分标记的输入示例显示给学习者。我们评估当前CL方法（例如：EWC，LWF，Icarl，ER，GDumb，Der）在这部小说和具有挑战性的情况下，过度装箱纠缠忘记。随后，我们设计了一种新的CSSL方法，用于在学习时利用度量学习和一致性正则化来利用未标记的示例。我们展示我们的提案对监督越来越令人惊讶的是，我们的提案呈现出更高的恢复能力，甚至更令人惊讶地，仅依赖于25％的监督，以满足全面监督培训的优于营业型SOTA方法。

在线少数学习描述了一个设置，在学习新兴课程时，在数据流中对模型进行了培训和评估。尽管从单个室内环境组成的数据流中学习时，在此环境中的先前工作在实例分类中取得了非常有希望的性能，但我们建议扩展此设置，以考虑在一系列室内环境中考虑对象分类，这可能会发生这种情况在机器人技术等应用中。重要的是，我们称之为在线持续学习的环境将灾难性遗忘的灾难性遗忘的问题注入了少量的在线学习范式。在这项工作中，我们在我们的环境中基准了几种现有的方法和改编的基线，并显示灾难性遗忘和在线绩效之间存在权衡。我们的发现激发了这种环境中未来工作的需求，这可以在不灾难性遗忘的情况下实现更好的在线表现。

很少有射击分类旨在学习一个模型，该模型只有几个标签样本可用，可以很好地推广到新任务。为了利用在实际应用中更丰富的未标记数据，Ren等人。 \ shortcite {ren2018meta}提出了一种半监督的少数射击分类方法，该方法通过手动定义的度量标记为每个未标记的样本分配了适当的标签。但是，手动定义的度量未能捕获数据中的内在属性。在本文中，我们提出了a \ textbf {s} elf- \ textbf {a} daptive \ textbf {l} abel \ textbf {a} u摄孔方法，称为\ textbf {sala}，用于半精神分裂的几个分类。萨拉（Sala）的主要新颖性是任务自适应指标，可以以端到端的方式适应不同任务的指标。萨拉（Sala）的另一个吸引人的特征是一种进步的邻居选择策略，该策略在整个训练阶段逐渐逐渐信心选择未标记的数据。实验表明，SALA优于在基准数据集上半监督的几种射击分类的几种最新方法。

现代ML方法在培训数据是IID，大规模和良好标记的时候Excel。在不太理想的条件下学习仍然是一个开放的挑战。在不利条件下，几次射击，持续的，转移和代表学习的子场在学习中取得了很大的进步;通过方法和见解，每个都提供了独特的优势。这些方法解决了不同的挑战，例如依次到达的数据或稀缺的训练示例，然而，在部署之前，ML系统将面临困难的条件。因此，需要可以处理实际设置中许多学习挑战的一般ML系统。为了促进一般ML方法目标的研究，我们介绍了一个新的统一评估框架 - 流体（灵活的顺序数据）。流体集成了几次拍摄，持续的，转移和表示学习的目标，同时能够比较和整合这些子场的技术。在流体中，学习者面临数据流，并且必须在选择如何更新自身时进行顺序预测，快速调整到新颖的类别，并处理更改的数据分布;虽然会计计算总额。我们对广泛的方法进行实验，这些方法阐述了新的洞察当前解决方案的优缺点并表明解决了新的研究问题。作为更一般方法的起点，我们展示了两种新的基线，其在流体上优于其他评估的方法。项目页面：https：//raivn.cs.washington.edu/projects/fluid/。

半监督的几次学习在于培训分类器以适应有限的标记数据和固定数量未标记的数据的新任务。已经开发了许多复杂的方法来解决该问题所包含的挑战。在本文中，我们提出了一种简单但相当有效的方法，可以从间接学习的角度预测未标记数据的准确伪标记，然后增强在几个拍摄分类任务中设置的极其标签受限的支持。我们的方法只能通过仅使用现成的操作来仅在几行代码中实现，但是它能够在四个基准数据集上超越最先进的方法。

Lack of performance when it comes to continual learning over non-stationary distributions of data remains a major challenge in scaling neural network learning to more human realistic settings. In this work we propose a new conceptualization of the continual learning problem in terms of a temporally symmetric trade-off between transfer and interference that can be optimized by enforcing gradient alignment across examples. We then propose a new algorithm, Meta-Experience Replay (MER), that directly exploits this view by combining experience replay with optimization based meta-learning. This method learns parameters that make interference based on future gradients less likely and transfer based on future gradients more likely. 1 We conduct experiments across continual lifelong supervised learning benchmarks and non-stationary reinforcement learning environments demonstrating that our approach consistently outperforms recently proposed baselines for continual learning. Our experiments show that the gap between the performance of MER and baseline algorithms grows both as the environment gets more non-stationary and as the fraction of the total experiences stored gets smaller.

在这项工作中，我们建议使用分布式样本，即来自目标类别外部的未标记样本，以改善几乎没有记录的学习。具体而言，我们利用易于可用的分布样品来驱动分类器，以避免通过最大化原型到分布样品的距离，同时最大程度地减少分布样品的距离（即支持，查询数据），以避免使用分类器。。我们的方法易于实施，不可知论的是提取器，轻量级，而没有任何额外的预训练费用，并且适用于归纳和跨传输设置。对各种标准基准测试的广泛实验表明，所提出的方法始终提高具有不同架构的预审计网络的性能。

We propose prototypical networks for the problem of few-shot classification, where a classifier must generalize to new classes not seen in the training set, given only a small number of examples of each new class. Prototypical networks learn a metric space in which classification can be performed by computing distances to prototype representations of each class. Compared to recent approaches for few-shot learning, they reflect a simpler inductive bias that is beneficial in this limited-data regime, and achieve excellent results. We provide an analysis showing that some simple design decisions can yield substantial improvements over recent approaches involving complicated architectural choices and meta-learning. We further extend prototypical networks to zero-shot learning and achieve state-of-theart results on the CU-Birds dataset.

We introduce an information-maximization approach for the Generalized Category Discovery (GCD) problem. Specifically, we explore a parametric family of loss functions evaluating the mutual information between the features and the labels, and find automatically the one that maximizes the predictive performances. Furthermore, we introduce the Elbow Maximum Centroid-Shift (EMaCS) technique, which estimates the number of classes in the unlabeled set. We report comprehensive experiments, which show that our mutual information-based approach (MIB) is both versatile and highly competitive under various GCD scenarios. The gap between the proposed approach and the existing methods is significant, more so when dealing with fine-grained classification problems. Our code: \url{https://github.com/fchiaroni/Mutual-Information-Based-GCD}.

Partial label learning (PLL) is an important problem that allows each training example to be labeled with a coarse candidate set, which well suits many real-world data annotation scenarios with label ambiguity. Despite the promise, the performance of PLL often lags behind the supervised counterpart. In this work, we bridge the gap by addressing two key research challenges in PLL -- representation learning and label disambiguation -- in one coherent framework. Specifically, our proposed framework PiCO consists of a contrastive learning module along with a novel class prototype-based label disambiguation algorithm. PiCO produces closely aligned representations for examples from the same classes and facilitates label disambiguation. Theoretically, we show that these two components are mutually beneficial, and can be rigorously justified from an expectation-maximization (EM) algorithm perspective. Moreover, we study a challenging yet practical noisy partial label learning setup, where the ground-truth may not be included in the candidate set. To remedy this problem, we present an extension PiCO+ that performs distance-based clean sample selection and learns robust classifiers by a semi-supervised contrastive learning algorithm. Extensive experiments demonstrate that our proposed methods significantly outperform the current state-of-the-art approaches in standard and noisy PLL tasks and even achieve comparable results to fully supervised learning.

通过利用和适应到目前为止获得的知识，人类具有识别和区分他们不熟悉的实例的天生能力。重要的是，他们实现了这一目标，而不会在早期学习中恶化表现。受此启发，我们识别并制定了NCDWF的新的，务实的问题设置：新颖的类发现而无需忘记，哪个任务是机器学习模型从未标记的数据中逐步发现实例的新颖类别，同时在先前看到的类别上保持其性能。我们提出1）一种生成伪内表示的方法，该表示的代理（不再可用）标记的数据，从而减轻遗忘的遗忘，2）基于相互信息的正常化程序，可以增强对新型类别的无聊发现，而3）a 3）当测试数据包含所见类别和看不见的类别的实例时，简单的已知类标识符可以有助于广义推断。我们介绍了基于CIFAR-10，CIFAR-100和IMAGENET-1000的实验协议，以衡量知识保留和新型类发现之间的权衡。我们广泛的评估表明，现有的模型在确定新类别的同时灾难性地忘记了先前看到的类别，而我们的方法能够有效地在竞争目标之间平衡。我们希望我们的工作能够吸引对这个新确定的实用问题设定的进一步研究。