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AdaptiveFL:面向资源受限 AIoT 系统的自适应异构联邦学习

机器学习 2024-04-10 v2 分布式、并行与集群计算

摘要

尽管联邦学习(FL)有望实现人工智能物联网(AIoT)设备间的协作学习,但由于设备各种异构因素(如计算能力、内存大小)及不确定运行环境,其面临分类性能低下的问题。为解决这些问题,本文提出一种基于新颖细粒度宽度方向模型剪枝策略的有效 FL 方法,称为 AdaptiveFL,该方法可为异构 AIoT 设备生成多种异构本地模型。通过使用我们提出的基于强化学习的设备选择机制,AdaptiveFL 能够根据可用资源自适应地为相应 AIoT 设备即时分发合适的异构模型以进行本地训练。实验结果表明,与最先进的方法相比,AdaptiveFL 在 IID 和非 IID 场景下均可实现高达 16.83% 的推理性能提升。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.13166,
  title  = {AdaptiveFL: Adaptive Heterogeneous Federated Learning for Resource-Constrained AIoT Systems},
  author = {Chentao Jia and Ming Hu and Zekai Chen and Yanxin Yang and Xiaofei Xie and Yang Liu and Mingsong Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.13166},
  year   = {2024}
}

备注

This paper has been accepted by DAC2024