In the distributed collaborative machine learning (DCML) paradigm, federated learning (FL) recently attracted much attention due to its applications in health, finance, and the latest innovations such as industry 4.0 and smart vehicles. FL provides privacy-by-design. It trains a machine learning model collaboratively over several distributed clients (ranging from two to millions) such as mobile phones, without sharing their raw data with any other participant. In practical scenarios, all clients do not have sufficient computing resources (e.g., Internet of Things), the machine learning model has millions of parameters, and its privacy between the server and the clients while training/testing is a prime concern (e.g., rival parties). In this regard, FL is not sufficient, so split learning (SL) is introduced. SL is reliable in these scenarios as it splits a model into multiple portions, distributes them among clients and server, and trains/tests their respective model portions to accomplish the full model training/testing. In SL, the participants do not share both data and their model portions to any other parties, and usually, a smaller network portion is assigned to the clients where data resides. Recently, a hybrid of FL and SL, called splitfed learning, is introduced to elevate the benefits of both FL (faster training/testing time) and SL (model split and training). Following the developments from FL to SL, and considering the importance of SL, this chapter is designed to provide extensive coverage in SL and its variants. The coverage includes fundamentals, existing findings, integration with privacy measures such as differential privacy, open problems, and code implementation.


翻译:在分布式合作机器学习模式(DCML)中,联邦学习(FL)最近因其在健康、金融以及工业4.0和智能车辆等最新创新的应用而引起人们的极大关注。FL提供逐个设计。FL为若干分布式客户(从两到百万不等)合作培训机器学习模式,例如移动电话,不与其他参与者分享原始数据。在实际情况下,所有客户都没有足够的计算资源(例如,Thing Internet of Things),机器学习模式有数百万个参数,服务器和客户之间的隐私,而培训/测试则是一个主要关切(例如,敌对方)。在这方面,FL不够充分,因此引入了分散式学习(SL),在这些情况下,SL是可靠的,因为它将一个模型分成多个部分,在客户之间分配,培训/测试各自的模型部分,以完成完整的模型培训/测试。在SL中,参与者不同时向任何其他方提供数据及其模型部分,通常将一个较小的网络部分分配给客户(SL的基本覆盖范围,S-L为S-FFS的升级阶段),将S-L的学习成果评为S-S-L的版本。

0
下载
关闭预览

相关内容

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
【CMU】机器学习导论课程(Introduction to Machine Learning)
专知会员服务
58+阅读 · 2019年8月26日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
人工智能 | SCI期刊专刊信息3条
Call4Papers
5+阅读 · 2019年1月10日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
计算机类 | 期刊专刊截稿信息9条
Call4Papers
4+阅读 · 2018年1月26日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Advances and Open Problems in Federated Learning
Arxiv
17+阅读 · 2019年12月10日
One-Shot Federated Learning
Arxiv
9+阅读 · 2019年3月5日
Federated Learning for Mobile Keyboard Prediction
Arxiv
4+阅读 · 2018年11月8日
Arxiv
3+阅读 · 2016年2月24日
VIP会员
相关VIP内容
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
【CMU】机器学习导论课程(Introduction to Machine Learning)
专知会员服务
58+阅读 · 2019年8月26日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
Call for Participation: Shared Tasks in NLPCC 2019
中国计算机学会
5+阅读 · 2019年3月22日
人工智能 | SCI期刊专刊信息3条
Call4Papers
5+阅读 · 2019年1月10日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
计算机类 | 期刊专刊截稿信息9条
Call4Papers
4+阅读 · 2018年1月26日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员