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具有收敛保证的公平感知联邦极小极大优化

机器学习 2024-10-18 v5 计算机与社会

摘要

联邦学习(FL)因其隐私保护特性而备受关注。然而,用户数据管理自由的缺失会导致群体公平性问题,即模型偏向于种族或性别等敏感因素。为解决此问题,本文提出一种新颖算法——基于增广拉格朗日方法的公平联邦平均(FFALM),专门设计用于应对 FL 中的群体公平性问题。具体而言,我们在训练目标上施加公平性约束,并求解该约束优化问题的极小极大重构形式。随后,我们推导出 FFALM 收敛速率的理论上界。在存在严重统计异质性的 CelebA 和 UTKFace 数据集上,FFALM 提升公平性的有效性得到了实证验证。

关键词

引用

@article{arxiv.2307.04417,
  title  = {Fairness-aware Federated Minimax Optimization with Convergence Guarantee},
  author = {Gerry Windiarto Mohamad Dunda and Shenghui Song},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2307.04417},
  year   = {2024}
}