Multi-armed bandits (MAB) is a simple reinforcement learning model where the learner controls the trade-off between exploration versus exploitation to maximize its cumulative reward. Federated multi-armed bandits (FMAB) is a recently emerging framework where a cohort of learners with heterogeneous local models play a MAB game and communicate their aggregated feedback to a parameter server to learn the global feedback model. Federated learning models are vulnerable to adversarial attacks such as model-update attacks or data poisoning. In this work, we study an FMAB problem in the presence of Byzantine clients who can send false model updates that pose a threat to the learning process. We borrow tools from robust statistics and propose a median-of-means-based estimator: Fed-MoM-UCB, to cope with the Byzantine clients. We show that if the Byzantine clients constitute at most half the cohort, it is possible to incur a cumulative regret on the order of ${\cal O} (\log T)$ with respect to an unavoidable error margin, including the communication cost between the clients and the parameter server. We analyze the interplay between the algorithm parameters, unavoidable error margin, regret, communication cost, and the arms' suboptimality gaps. We demonstrate Fed-MoM-UCB's effectiveness against the baselines in the presence of Byzantine attacks via experiments.


翻译:多武装匪徒(MAB)是一个简单的强化学习模式,让学习者控制勘探与开发之间的权衡取舍,以最大限度地获得累积的奖励。多武装匪徒(FMAB)是一个最近出现的框架,在这个框架中,一群不同地方模型的学习者玩MAB游戏,将其综合反馈传递给参数服务器,以学习全球反馈模式。多武装匪徒(MAB)是一个简单的强化学习模式,很容易受到对抗性攻击,如最新模型袭击或数据中毒。在这项工作中,我们研究FMAB问题,因为Byzantine客户可以发送对学习进程构成威胁的虚假模型更新。我们从强有力的统计数据中借用工具,并提出基于手段的中位估测算器:Fed-M-M-UCB,以对付拜占庭客户。我们显示,如果Byzantine客户最多占全球反馈模式的一半,那么Byzantine客户就有可能对美元(\log T)的订单在不可避免的误差幅度上产生累积遗憾,包括客户与参数服务器之间的通信成本。我们通过逻辑参数参数模型分析模型参数参数参数参数参数参数参数参数参数参数参数参数参数参数参数参数参数参数参数参数参数参数参数参数参数参数参数参数参数参数,我们分析了各种相互作用。我们通过模型参数参数参数参数参数参数参数参数参数参数参数参数参数参数比差、误差、误差、误差、误差、误差、我们分析。我们分析了。我们分析模型差差差差,我们分析。我们分析了。我们用率、误差、误差、误差、错误差、错误差、遗憾、错误差、错误差、错误差、错误差、遗憾、比差、比差、比差、B。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
72+阅读 · 2022年6月28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
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
164+阅读 · 2020年3月18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
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
9+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2010年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年6月28日
Arxiv
0+阅读 · 2022年6月27日
VIP会员
相关资讯
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+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
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
9+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2010年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员