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FedBABU:面向联邦图像分类的增强表征

机器学习 2022-03-17 v3

摘要

联邦学习已发展为在数据异质性(视为诅咒)下改进单一全局模型,或利用数据异质性(视为福音)开发多个个性化模型。然而,鲜有研究同时考虑这两个方向。本文中,我们首先通过在客户端层面分析联邦平均(Federated Averaging)来考察二者关系,并确定更好的联邦全局模型性能并不总能改善个性化。为阐明这一个性化性能退化问题的成因,我们将整个网络解耦为与通用性相关的主体(提取器)以及与个性化相关的头部(分类器)。我们随后指出,该问题源于头部的训练。基于这一观察,我们提出一种新颖的联邦学习算法,称为 FedBABU,其在联邦训练期间仅更新模型的主体(即头部随机初始化且从不更新),而头部在评估过程中经微调以实现个性化。大量实验显示了 FedBABU 一致的性能提升与高效的个性化。代码见 https://github.com/jhoon-oh/FedBABU。

关键词

引用

@article{arxiv.2106.06042,
  title  = {FedBABU: Towards Enhanced Representation for Federated Image Classification},
  author = {Jaehoon Oh and Sangmook Kim and Se-Young Yun},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2106.06042},
  year   = {2022}
}

备注

Published at ICLR 2022