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基于固定门控的 FedSQ:优化权重平均

机器学习 2026-04-06 v1 人工智能 分布式、并行与集群计算

摘要

联邦学习 (FL) 通过在不共享原始数据的情况下实现跨组织协同训练,但受统计异构性(非独立同分布客户端数据)和对 naive 权重平均在客户端漂移下的不稳定性的阻碍。在许多跨-silo 部署中,FL 是从强大的预训练主干(例如 ImageNet-1K)进行 warm-start,然后适应本地领域。以最近证据表明 ReLU 类门控范式(结构知识)早于剩余参数值(定量知识)稳定为动机,我们提出了 FedSQ(Federated Structural-Quantitative learning),这是一种基于深度网络的 DualCopy、分段线性视图的迁移初始化神经联邦程序。FedSQ 冻结预训练模型的结构副本,以在联邦微调期间诱导固定二进制门控掩码,同时仅优化用于局部优化和跨轮聚合的定量副本。固定门控将学习限制在同一 regime 内的仿射细化,从而在异构分区下稳定聚合。在两个卷积神经网络主干上进行的实验表明,FedSQ 在鲁棒性方面具有优势,并可相对于标准基线减少到达最佳验证性能所需的轮数,同时在迁移设置中保持准确性。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.02990,
  title  = {FedSQ: Optimized Weight Averaging via Fixed Gating},
  author = {Cristian Pérez-Corral and Jose I. Mestre and Alberto Fernández-Hernández and Manuel F. Dolz and José Duato and Enrique S. Quintana-Ortí},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.02990},
  year   = {2026}
}