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Flow:通过动态路由实现逐实例个性化联邦学习

机器学习 2024-02-13 v2

摘要

联邦学习(FL)中的个性化旨在根据每个客户端调整协同训练的全局模型。当前FL中的个性化方法处于粗粒度级别,即一个客户端的所有输入实例都使用同一个个性化模型。这忽略了某些实例由于具有更好的泛化性,由全局模型处理更为准确的事实。为应对这一挑战,本工作提出了Flow,一种细粒度的无状态个性化FL方法。Flow通过学习一种路由机制来创建动态个性化模型,该机制决定一个输入实例是偏好本地参数还是其全局对应参数。因此,Flow除了利用逐客户端个性化之外,还引入了逐实例路由,以提高每个客户端的准确度。此外,Flow是无状态的,这使得客户端无需在FL轮次之间保留其个性化状态。这使得Flow适用于大规模FL设置,并对新加入的客户端友好。在Stackoverflow、Reddit和EMNIST数据集上的评估表明,Flow在预测准确度上优于当前最先进的非个性化和仅逐客户端个性化的FL方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2211.15281,
  title  = {Flow: Per-Instance Personalized Federated Learning Through Dynamic Routing},
  author = {Kunjal Panchal and Sunav Choudhary and Nisarg Parikh and Lijun Zhang and Hui Guan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.15281},
  year   = {2024}
}

备注

37th Annual Conference on Neural Information Processing Systems (NeurIPS), 2023