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ProFed:基于邻近性的非IID联邦学习基准

机器学习 2025-03-27 v1

摘要

近年来,联邦学习( FL)在机器学习社区中受到广泛关注。尽管已提出了各种FL算法,但其性能往往在数据跨客户端呈非独立同分布(non-IID)情况下会下降。这种数据分布的偏斜常源于地理模式,例如文本数据中的区域语言差异或城市环境中的局部交通模式。此类情形导致特定区域内的数据呈IID分布,但跨区域的数据呈非IID分布。然而,现有的FL算法通常通过随机划分非IID数据来评估,忽略了其空间分布。为此,我们引入ProFed,一个模拟不同区域数据划分呈现不同程度偏斜的基准。我们纳入文献中几种偏斜方法并应用于著名数据集,包括MNIST、FashionMNIST、CIFAR-10和CIFAR-100。我们的目标是为研究人员提供一个标准化框架,以更有效、更一致的方式评估FL算法。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.20618,
  title  = {ProFed: a Benchmark for Proximity-based non-IID Federated Learning},
  author = {Davide Domini and Gianluca Aguzzi and Mirko Viroli},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.20618},
  year   = {2025}
}