Federated Learning (FL) is a machine learning paradigm where local nodes collaboratively train a central model while the training data remains decentralized. Existing FL methods typically share model parameters or employ co-distillation to address the issue of unbalanced data distribution. However, they suffer from communication bottlenecks. More importantly, they risk privacy leakage. In this work, we develop a privacy preserving and communication efficient method in a FL framework with one-shot offline knowledge distillation using unlabeled, cross-domain public data. We propose a quantized and noisy ensemble of local predictions from completely trained local models for stronger privacy guarantees without sacrificing accuracy. Based on extensive experiments on image classification and text classification tasks, we show that our privacy-preserving method outperforms baseline FL algorithms with superior performance in both accuracy and communication efficiency.


翻译:联邦学习(FL)是一种机器学习模式,当地节点在培训数据仍然分散的情况下合作培训一个中心模型。现有的FL方法通常共享模型参数,或采用共同蒸馏方法来解决数据分布不平衡的问题。然而,它们面临通信瓶颈问题,更重要的是,它们有隐私泄漏的风险。在这项工作中,我们在FL框架内开发了一种隐私保护和通信高效方法,使用未贴标签的跨域公共数据进行一次性离线知识蒸馏。我们建议用完全经过培训的当地模型进行量化和吵闹的本地预测组合,以便在不牺牲准确性的情况下加强隐私保障。根据关于图像分类和文本分类任务的广泛实验,我们显示我们的隐私保护方法优于基线FL算法,在准确性和通信效率方面表现优异。

0
下载
关闭预览

相关内容

100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
161+阅读 · 2020年3月18日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+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
99+阅读 · 2019年10月9日
最新BERT相关论文清单,BERT-related Papers
专知会员服务
52+阅读 · 2019年9月29日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Call for Nominations: 2022 Multimedia Prize Paper Award
CCF多媒体专委会
0+阅读 · 2022年2月12日
会议交流 | IJCKG: International Joint Conference on Knowledge Graphs
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
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
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 · 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
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2011年8月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年10月20日
Arxiv
0+阅读 · 2022年10月20日
Arxiv
0+阅读 · 2022年10月19日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Call for Nominations: 2022 Multimedia Prize Paper Award
CCF多媒体专委会
0+阅读 · 2022年2月12日
会议交流 | IJCKG: International Joint Conference on Knowledge Graphs
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
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
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 · 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
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2011年8月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员