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unexpected places: 通过聚类增强联邦学习中的局部公平性

机器学习 2025-06-02 v3 计算机与社会

摘要

联邦学习(FL)是协作训练分布数据集中机器学习模型的关键范式。在异构设置下,观察到单一共享FL模型可能导致局部准确率较低,动机促使个人化FL算法。与此同时,提出了公平FL算法以在全局模型上强制执行组公平。在异构设置下,全局公平性和局部公平性并不一定一致,动机促使最近关于局部公平FL的文献。本文提出了用于异构设置的新FL算法,跨越个人化FL与局部公平FL之间的空间。基于现有的基于聚类的个人化FL方法,我们纳入新的公平性指标以进行聚类分配,实现局部准确率与公平性之间的可调平衡。我们的方法在不进行显式公平干预的情况下,匹配或超过现有局部公平FL方法的性能。我们进一步演示(数值和分析性地),个人化alone可以改善局部公平性,而我们的办法在这种对齐存在时加以利用。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.19331,
  title  = {Friends in Unexpected Places: Enhancing Local Fairness in Federated Learning through Clustering},
  author = {Yifan Yang and Ali Payani and Parinaz Naghizadeh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.19331},
  year   = {2025}
}