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GIFAIR-FL:联邦学习中群体与个体公平性的框架

机器学习 2023-07-04 v2 分布式、并行与集群计算

摘要

在本文中,我们提出 \texttt{GIFAIR-FL}:一个将\textbf{群}体与\textbf{个}体\textbf{公平}性施加于\textbf{联}邦\textbf{学}习(\textbf{F}ederated \textbf{L}earning)设置的框架。通过添加正则化项,我们的算法惩罚客户端群体损失的离散程度,以驱动优化器走向公平解。我们的框架 \texttt{GIFAIR-FL} 可同时适应全局和个性化设置。理论上,我们展示了在非凸和强凸设置下的收敛性。我们的收敛保证对 i.i.d.i.i.d. 和非 i.i.d.i.i.d. 数据均成立。为展示算法的经验性能,我们将方法应用于图像分类和文本预测任务。与现有算法相比,我们的方法在保持更优或相似预测精度的同时,展现出改进的公平性结果。

关键词

引用

@article{arxiv.2108.02741,
  title  = {GIFAIR-FL: A Framework for Group and Individual Fairness in Federated Learning},
  author = {Xubo Yue and Maher Nouiehed and Raed Al Kontar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2108.02741},
  year   = {2023}
}