Federated learning (FL) collaboratively trains a shared global model depending on multiple local clients, while keeping the training data decentralized in order to preserve data privacy. However, standard FL methods ignore the noisy client issue, which may harm the overall performance of the shared model. We first investigate critical issue caused by noisy clients in FL and quantify the negative impact of the noisy clients in terms of the representations learned by different layers. We have the following two key observations: (1) the noisy clients can severely impact the convergence and performance of the global model in FL, and (2) the noisy clients can induce greater bias in the deeper layers than the former layers of the global model. Based on the above observations, we propose Fed-NCL, a framework that conducts robust federated learning with noisy clients. Specifically, Fed-NCL first identifies the noisy clients through well estimating the data quality and model divergence. Then robust layer-wise aggregation is proposed to adaptively aggregate the local models of each client to deal with the data heterogeneity caused by the noisy clients. We further perform the label correction on the noisy clients to improve the generalization of the global model. Experimental results on various datasets demonstrate that our algorithm boosts the performances of different state-of-the-art systems with noisy clients. Our code is available on https://github.com/TKH666/Fed-NCL


翻译:联邦学习联合会(FL)合作培训一个取决于多个当地客户的共享全球模式,同时保持培训数据分散化,以维护数据隐私。然而,标准的FL方法忽视了噪音的客户问题,这可能会损害共享模式的总体绩效。我们首先调查FL中吵闹的客户引起的关键问题,从不同层次的表述中量化噪音客户的负面影响。我们提出以下两项关键意见:(1)吵闹的客户可以严重影响FL全球模式的趋同和性能,(2)吵闹的客户可以在更深层次上产生比以前全球模式的一层更大的偏差。根据上述意见,我们建议Fed-NCL,这是一个与吵闹的客户进行强有力联合学习的框架。具体地说,Fed-NCL首先通过很好地估计数据质量和模型差异来确定噪音客户。然后,提议强有力的层-错错合并,将每个客户的当地模式与噪音客户造成的数据异性。我们进一步进行关于噪音客户的标签更正,以改进全球模型的通用性能。我们现有的数据-Ral-F客户的实验性能显示我们不同的系统。

0
下载
关闭预览

相关内容

【2022新书】高效深度学习,Efficient Deep Learning Book
专知会员服务
117+阅读 · 2022年4月21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
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6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
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7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
【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
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
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年1月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年1月29日
Arxiv
20+阅读 · 2022年10月10日
Arxiv
10+阅读 · 2021年3月30日
VIP会员
相关资讯
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6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
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7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
【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
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 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员