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FUPareto:通过帕累托增强优化桥接遗忘-效用间隙的联邦遗忘

机器学习 2026-02-03 v1 分布式、并行与集群计算

摘要

联邦遗忘(FU)旨在高效地从联邦模型中移除特定客户数据,同时保持对剩余客户的效用。然而,仍存在三个关键挑战:(1)现有遗忘目标常会牺牲模型效用或增加成员推断攻击(MIA)的脆弱性;(2)遗忘与效用之间存在持续的冲突,进一步的遗忘必然损害保留性能;(3)对并发多客户遗忘的支持不足,由于客户之间梯度冲突会降低遗忘质量。为解决这些问题,我们提出FUPareto,通过帕累托增强优化实现高效遗忘。我们首先引入最小边界位移(MBS)损失,通过抑制目标类别逻辑值低于最高非目标类别逻辑值来实现遗忘,从而提升遗忘效率并缓解MIA风险。在遗忘过程中,FUPareto执行帕累托改进步骤以保留模型效用,并通过帕累托扩张确保遗忘。具体而言,在帕累托扩张阶段,框架集成了基于空投投影的多梯度下降算法(MGDA),以解耦梯度冲突。这使得能够在最小化效用损失的同时,实现对多个客户的有效、公平且并发的遗忘。广泛实验表明,FUPareto在遗忘效能和保留效用方面均显著优于最先进的FU方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2602.01852,
  title  = {FUPareto: Bridging the Forgetting-Utility Gap in Federated Unlearning via Pareto Augmented Optimization},
  author = {Zeyan Wang and Zhengmao Liu and Yongxin Cai and Chi Li and Xiaoying Tang and Jingchao Chen and Zibin Pan and Jing Qiu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.01852},
  year   = {2026}
}