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通过降低客户端资源需求拓展联邦学习的应用范围

机器学习 2019-01-09 v2 分布式、并行与集群计算 机器学习

摘要

异构边缘网络上的通信是联邦学习(FL)的基本瓶颈,限制了模型容量和用户参与。为解决此问题,我们引入两种降低通信成本的新策略:(1) 对服务器发往客户端的全局模型使用有损压缩;(2) 联邦丢弃(Federated Dropout),它允许用户高效地在全局模型的较小子集上本地训练,并同时减少客户端到服务器通信和本地计算。我们通过实证表明,这些策略与现有的客户端到服务器通信压缩方法相结合,共同带来服务器到客户端通信至多 14×14\times 的降低、本地计算 1.7×1.7\times 的降低,以及上传通信 28×28\times 的降低,且均不损害最终模型的质量。因此我们全面降低了 FL 对客户端设备资源的影响,使得可训练更高容量的模型,并触达更多样化的用户群体。

关键词

引用

@article{arxiv.1812.07210,
  title  = {Expanding the Reach of Federated Learning by Reducing Client Resource Requirements},
  author = {Sebastian Caldas and Jakub Konečny and H. Brendan McMahan and Ameet Talwalkar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1812.07210},
  year   = {2019}
}