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AutoFed:通过自适应提示实现个性化联邦交通预测

机器学习 2026-04-20 v2 人工智能

摘要

准确的交通预测对于智能交通系统至关重要,包括网约车、城市道路规划和车辆车队管理。然而,由于交通数据存在显著的隐私问题,大多数现有方法依赖于本地训练,导致数据孤岛和有限的知识共享。联邦学习(FL)通过保护隐私的协作训练提供了一种有效的解决方案;然而,标准联邦学习难以应对客户端间的非独立同分布(non-IID)问题。这一挑战促使个性化联邦学习(PFL)作为一种有前景的范式出现。尽管如此,当前的PFL框架需要针对交通预测任务进行进一步适配,例如专门的图特征工程、数据处理和网络架构设计。许多先前研究的一个显著局限是它们依赖于跨数据集的超参数优化——这些信息在现实场景中通常无法获得——从而阻碍了实际部署。为应对这一挑战,我们提出了AutoFed,这是一种用于交通预测的新型PFL框架,消除了手动超参数调优的需求。受提示学习启发,AutoFed引入了一个联邦表征器,该表征器采用客户端对齐适配器将本地数据提炼成一个紧凑的、全局共享的提示矩阵。该提示随后条件化一个个性化预测器,使每个客户端都能从跨客户端知识中受益,同时保持本地特异性。在真实世界数据集上的大量实验表明,AutoFed在不同场景下均能持续取得优越性能。本文代码提供于https://github.com/RS2002/AutoFed。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.24625,
  title  = {AutoFed: Personalized Federated Traffic Prediction via Adaptive Prompt},
  author = {Zijian Zhao and Yitong Shang and Sen Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.24625},
  year   = {2026}
}