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基于 FedNAS 的非独立同分布与不可见数据联邦学习:通过神经架构搜索实现联邦深度学习

机器学习 2021-01-05 v4 计算机视觉与模式识别 分布式、并行与集群计算 多智能体系统 机器学习

摘要

联邦学习(FL)已被证明是在数据因隐私、通信成本和监管限制而无法集中时的一种有效学习框架。在联邦学习环境下训练深度学习模型时,人们通常采用在集中式环境中发现的预定义模型架构。然而,这种预定义架构可能并非最优选择,因为它可能不适用于非独立同分布(non-IID)的数据。因此,我们提倡自动化联邦学习(AutoFL),以提高模型精度并减少人工设计工作。我们特别研究了通过神经架构搜索(NAS)实现的 AutoFL,该方法可以自动化设计过程。我们提出了一种联邦 NAS(FedNAS)算法,以帮助分散的工作节点协同搜索具有更高精度的更优架构。我们还构建了一个基于 FedNAS 的系统。我们在非独立同分布数据集上的实验表明,FedNAS 搜索到的架构能够优于手动预定义的架构。

关键词

引用

@article{arxiv.2004.08546,
  title  = {Towards Non-I.I.D. and Invisible Data with FedNAS: Federated Deep Learning via Neural Architecture Search},
  author = {Chaoyang He and Murali Annavaram and Salman Avestimehr},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2004.08546},
  year   = {2021}
}

备注

accepted to CVPR 2020 workshop on neural architecture search and beyond for representation learning. Code is released at https://fedml.ai