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FedEFC:基于增强前向纠正处理噪声标签的联邦学习

机器学习 2026-02-19 v3 人工智能

摘要

联邦学习(FL)是一种强大的隐私保护分布式学习框架。它使多个客户机能够在不共享原始数据的情况下协同训练全局模型。然而,由于数据分布异构和通信限制,处理联邦学习中的噪声标签仍是一个主要挑战,可能严重降低模型性能。为解决此问题,我们提出了FedEFC,一种旨在解决噪声标签在联邦学习中影响的新方法。FedEFC通过两种关键技术来缓解此问题:(1)预停止技术,通过动态在最佳点停止训练来防止对错误标记的数据过拟合;(2)损失校正技术,调整模型更新以考虑标签噪声。特别是,我们针对联邦学习的独特挑战(包括数据异构性和去中心化训练)开发了有效的损失校正方法。此外,我们提供了理论分析,利用复合proper loss属性,表明在噪声标签分布下的联邦学习目标函数可与干净标签分布对齐。大量实验结果验证了我们方法的有效性,表明它在缓解噪声标签影响方面始终优于现有联邦学习技术,尤其是在异构数据设置下(例如,在已有损失校正方法基础上实现最高达41.64%的相对性能提升)。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.05615,
  title  = {FedEFC: Federated Learning Using Enhanced Forward Correction Against Noisy Labels},
  author = {Seunghun Yu and Jin-Hyun Ahn and Joonhyuk Kang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.05615},
  year   = {2026}
}

备注

9 pages, 3 figures, revised version