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基于协同突触智能的无排练持续联邦学习

机器学习 2025-05-16 v3 分布式、并行与集群计算

摘要

持续联邦学习(CFL)允许分布式设备从不断变化的训练数据中协同学习新概念,同时避免遗忘先前已见任务的知识。为了应对这一挑战,当前大多数 CFL 方法依赖于对先前数据的大量排练。尽管排练有效,但它会带来内存成本,并且可能违反数据隐私。考虑到这些因素,我们寻求将正则化技术应用于 CFL,因为其具有不需要样本缓存或排练的成本高效特性。具体而言,我们首先将传统正则化技术应用于 CFL,并观察到现有的正则化技术,特别是突触智能,在同质数据分布下能取得有希望的结果,但在数据异质时则会失败。基于这一观察,我们提出了一种简单而有效的 CFL 正则化算法,名为 FedSSI,它为异质数据设置下的 CFL 量身定制了突触智能。FedSSI 不仅能减少无排练带来的计算开销,还能解决数据异质性问题。大量实验表明,与最先进的方法相比,FedSSI 取得了优越的性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.13779,
  title  = {Rehearsal-Free Continual Federated Learning with Synergistic Synaptic Intelligence},
  author = {Yichen Li and Yuying Wang and Haozhao Wang and Yining Qi and Tianzhe Xiao and Ruixuan Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.13779},
  year   = {2025}
}

备注

arXiv admin note: text overlap with arXiv:2403.05890