Federated Learning (FL) is a distributed learning paradigm that scales on-device learning collaboratively and privately. Standard FL algorithms such as FedAvg are primarily geared towards smooth unconstrained settings. In this paper, we study the Federated Composite Optimization (FCO) problem, in which the loss function contains a non-smooth regularizer. Such problems arise naturally in FL applications that involve sparsity, low-rank, monotonicity, or more general constraints. We first show that straightforward extensions of primal algorithms such as FedAvg are not well-suited for FCO since they suffer from the "curse of primal averaging," resulting in poor convergence. As a solution, we propose a new primal-dual algorithm, Federated Dual Averaging (FedDualAvg), which by employing a novel server dual averaging procedure circumvents the curse of primal averaging. Our theoretical analysis and empirical experiments demonstrate that FedDualAvg outperforms the other baselines.


翻译:联邦学习(FL)是一个分布式的学习模式,它通过合作和私下的方式在设备上推广学习。标准的FedAvg(FedAvg)等FL算法主要针对平滑的不受限制的环境。在本文中,我们研究了联邦综合优化(FCO)问题,其中损失函数包含非抽吸调节器。这类问题自然出现在FL应用程序中,这些应用程序涉及宽度、低级别、单调或更普遍的制约。我们首先显示FedAvg(FedAvg)等原始算法的直截了当的扩展对FCO并不合适,因为它们受到“原始平均诅咒”的影响,导致趋同性差。作为一种解决办法,我们提出了一个新的原始算法,即“FedDualAvg”(FedDualAvg),它使用新型服务器双均率程序绕过原始平均的诅咒。我们的理论分析和经验实验表明FedDualAvg(FedDualAvg)超越了其他基线。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
141+阅读 · 2021年3月17日
最新《联邦学习Federated Learning》报告,Federated Learning
专知会员服务
86+阅读 · 2020年12月2日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
125+阅读 · 2020年11月20日
专知会员服务
52+阅读 · 2020年9月7日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
Federated Learning: 架构
AINLP
4+阅读 · 2020年9月20日
LibRec 精选:AutoML for Contextual Bandits
LibRec智能推荐
7+阅读 · 2019年9月19日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
LibRec 精选:推荐系统的论文与源码
LibRec智能推荐
14+阅读 · 2018年11月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
gan生成图像at 1024² 的 代码 论文
CreateAMind
4+阅读 · 2017年10月31日
Arxiv
7+阅读 · 2021年4月30日
Arxiv
3+阅读 · 2020年5月1日
Advances and Open Problems in Federated Learning
Arxiv
18+阅读 · 2019年12月10日
One-Shot Federated Learning
Arxiv
9+阅读 · 2019年3月5日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
141+阅读 · 2021年3月17日
最新《联邦学习Federated Learning》报告,Federated Learning
专知会员服务
86+阅读 · 2020年12月2日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
125+阅读 · 2020年11月20日
专知会员服务
52+阅读 · 2020年9月7日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
相关资讯
Federated Learning: 架构
AINLP
4+阅读 · 2020年9月20日
LibRec 精选:AutoML for Contextual Bandits
LibRec智能推荐
7+阅读 · 2019年9月19日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
LibRec 精选:推荐系统的论文与源码
LibRec智能推荐
14+阅读 · 2018年11月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
gan生成图像at 1024² 的 代码 论文
CreateAMind
4+阅读 · 2017年10月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员