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基于删截、量化与广义分组 ADMM 的通信高效分布式学习

机器学习 2021-01-13 v2 信息论 网络与互联网体系结构 math.IT 机器学习

摘要

本文提出一种通信高效的去中心化机器学习框架,用于求解定义在一组互联工作节点网络上的共识优化问题。所提算法——删截与量化广义分组 ADMM(CQ-GGADMM)——借鉴了分组交替方向乘子法(GADMM)的工作节点分组与去中心化学习思想,并通过将其适用性扩展至广义网络拓扑,同时引入量化后针对可忽略更新的链路删截,推进了通信效率的边界。我们从理论上证明,在局部目标函数强凸且若干温和假设下,CQ-GGADMM 达到线性收敛速率。数值仿真证实,与删截去中心化 ADMM 及 GADMM 的工作节点分组方法相比,CQ-GGADMM 在不牺牲精度与收敛速度的前提下,于通信轮数与传输能耗方面表现出更高的通信效率。

关键词

引用

@article{arxiv.2009.06459,
  title  = {Communication Efficient Distributed Learning with Censored, Quantized, and Generalized Group ADMM},
  author = {Chaouki Ben Issaid and Anis Elgabli and Jihong Park and Mehdi Bennis and Mérouane Debbah},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2009.06459},
  year   = {2021}
}

备注

14 pages, 5 figures