Generative adversarial networks (GANs) are emerging machine learning models for generating synthesized data similar to real data by jointly training a generator and a discriminator. In many applications, data and computational resources are distributed over many devices, so centralized computation with all data in one location is infeasible due to privacy and/or communication constraints. This paper proposes a new framework for training GANs in a distributed fashion: Each device computes a local discriminator using local data; a single server aggregates their results and computes a global GAN. Specifically, in each iteration, the server sends the global GAN to the devices, which then update their local discriminators; the devices send their results to the server, which then computes their average as the global discriminator and updates the global generator accordingly. Two different update schedules are designed with different levels of parallelism between the devices and the server. Numerical results obtained using three popular datasets demonstrate that the proposed framework can outperform a state-of-the-art framework in terms of convergence speed.
翻译:生成对抗性网络(GANs)是新兴的机器学习模式,通过联合培训产生与真实数据相似的合成数据。在许多应用程序中,数据和计算资源分布在许多设备上,因此由于隐私和/或通信方面的限制,在一个地点集中计算所有数据是行不通的。本文提议了一个以分布式方式培训GAN的新框架:每个设备使用当地数据计算一个本地歧视器;一个单一服务器汇总其结果并计算一个全球GAN。具体地说,服务器将全球GAN发送到设备上,然后更新其本地歧视器;这些设备将其结果发送到服务器上,然后根据全球歧视器的平均数进行计算,并相应地更新全球生成器。两个不同的更新时间表的设计与设备与服务器之间的平行程度不同:每个设备使用本地数据计算器计算出一个本地歧视器;一个服务器汇总其结果并计算出一个全球GAN。具体地说,在每次迭代中,服务器将全球GAN发送到设备上,然后更新其本地歧视器;这些设备将其结果发送到服务器,然后将其结果发送到服务器上,然后将结果发送到服务器上,服务器上,然后计算出它们作为全球歧视器的平均数,作为全球歧视器,然后据此进行更新。两个不同的更新。根据设备与服务器的不同更新后,根据设备与服务器之间的同步速度设计设计设计,两个不同的更新。两个不同的更新了不同的更新了两个更新了不同的更新了不同的更新时间表,两个更新时间,按照不同的更新了两种更新时间表,按照不同的更新了不同的更新了两种更新了两种更新时间表,按照不同的更新时间段,按照不同的更新时间段,按照不同的更新时间段,按照不同的更新了不同的更新时间段,按照不同的更新时间顺序设计而设计而设计,按照不同的更新了不同的更新了两个设备与服务器,按照不同的更新了不同的更新了不同的更新了不同的更新了不同的更新了不同的更新了不同的更新了不同的更新了不同的更新了不同的更新了两个。根据不同的更新时间表,按照不同的更新时间,按照不同的更新了两个。设计,按照不同的更新了两个服务器和服务器,设计,按照不同的更新时间,按照不同的更新了两个。设计,按照不同的更新了不同的更新了不同的更新了不同的更新时间,按照不同的更新时间,按照不同的更新了不同的更新时间表,设计,按照不同的更新了不同的更新了两个服务器与服务器与服务器,设计,设计,设计,设计,设计,设计