面向联邦学习的标签偏斜 SNN
机器学习
2025-07-21 v3 计算机视觉与模式识别
摘要
深度脉冲神经网络 (SNN) 的能源效率与资源受限边缘设备的约束相吻合,使 SNN 成为一个充满前景的基础,用于利用这些设备收集的广泛数据。为了解决在边缘设备上部署 SNN 时的数据隐私问题,联邦学习 (FL) 通过利用分布在边缘设备上的数据进行协作模型训练,而无需将本地数据传输到中心服务器。然而,现有的 FL 方法在面对跨设备标签偏斜数据时表现不佳,这会导致本地 SNN 模型漂移并降低全局 SNN 模型的性能。本文提出了名为 FedLEC 的新型框架, incorporates intra-client label weight calibration to balance the learning intensity across local labels and inter-client knowledge distillation to mitigate local SNN model bias caused by label absence. 对于三种不同结构的 SNN 和五个数据集 (即三个非神经形态和两个神经形态数据集) 进行大量实验,证明了 FedLEC 的有效性。在各种标签偏斜分布设置下,FedLEC 相对于八种最先进的 FL 算法实现了约 11.59% 的平均准确率提升。
引用
@article{arxiv.2412.17305,
title = {Exploiting Label Skewness for Spiking Neural Networks in Federated Learning},
author = {Di Yu and Xin Du and Linshan Jiang and Huijing Zhang and Shuiguang Deng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.17305},
year = {2025}
}
备注
This work has been accepted on the International Joint Conference on Artificial Intelligence 2025