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FedDCT:无线网络中一种动态跨层联邦学习框架

分布式、并行与集群计算 2024-11-20 v2 人工智能

摘要

联邦学习(FL)作为一种保护隐私的机器学习范式,在不暴露本地数据的情况下跨设备训练全局模型。然而,无线网络中的资源异构性和不可避免的掉队者严重影响了 FL 训练的效率和精度。本文提出一种新颖的动态跨层联邦学习框架(FedDCT)。首先,我们设计了一种动态分层策略,根据设备的响应时间将其动态划分到不同层级,并为每一层分配特定的超时阈值,以减少单轮训练时间。然后,我们提出一种跨层设备选择算法,挑选响应迅速且有利于模型收敛的设备,以提高收敛效率和精度。实验结果表明,所提方法在无线网络下优于基线方法,收敛时间平均减少 54.7%,收敛精度平均提升 1.83%。

关键词

引用

@article{arxiv.2307.04420,
  title  = {FedDCT: A Dynamic Cross-Tier Federated Learning Framework in Wireless Networks},
  author = {Youquan Xian and Xiaoyun Gan and Chuanjian Yao and Dongcheng Li and Peng Wang and Peng Liu and Ying Zhao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2307.04420},
  year   = {2024}
}

备注

Published in WASA 2024