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重尾噪声下的联邦随机 minimax 优化

机器学习 2025-11-07 v1

摘要

重尾噪声因大量实证研究表明其比标准有界方差假设更贴近实际,已在非凸随机优化中受到广泛关注。本文针对联邦学习中含重尾梯度噪声的非凸-PL minimax 优化问题进行研究。我们提出了两种新算法:集成归一化梯度的 Fed-NSGDA-M,以及利用 Muon 优化器进行局部更新的 FedMuon-DA。两种算法旨在有效应对联邦 minimax 优化中的重尾噪声,在较松的条件下均可实现。我们理论上证明,这两种算法的收敛率为 O(1/(TNp)s12s)O({1}/{(TNp)^{\frac{s-1}{2s}}})。迄今为止,已知在重尾噪声下具有严格理论保证的联邦 minimax 优化算法鲜有出现。大量实验进一步验证了其有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.04456,
  title  = {Federated Stochastic Minimax Optimization under Heavy-Tailed Noises},
  author = {Xinwen Zhang and Hongchang Gao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.04456},
  year   = {2025}
}