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PDSL:面向异构数据分布的隐私保护去中心化随机学习

机器学习 2025-04-15 v2

摘要

在去中心化学习范式中,一组智能体利用分布式数据集协同学习全局模型,而无需中央服务器。然而,由于各智能体本地数据的异构性,学习鲁棒的全局模型颇具挑战。此外,智能体之间的协作依赖其梯度信息的交换,这会导致隐私泄露风险。为此,本文提出了 PDSL,即一种面向异构数据分布的隐私保护去中心化随机学习算法。一方面,我们创新性地利用 Shapley 值,使得每个智能体能够精确衡量其异构邻居对全局学习目标的贡献;另一方面,我们利用差分隐私概念,防止每个智能体在向其邻居贡献梯度信息时遭受隐私泄露。我们进行了坚实的理论分析和广泛的实验,展示了 PDSL 算法在隐私保护和收敛性方面的有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.23726,
  title  = {PDSL: Privacy-Preserved Decentralized Stochastic Learning with Heterogeneous Data Distribution},
  author = {Lina Wang and Yunsheng Yuan and Chunxiao Wang and Feng Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.23726},
  year   = {2025}
}