A major bottleneck of distributed learning under parameter-server (PS) framework is communication cost due to frequent bidirectional transmissions between the PS and workers. To address this issue, local stochastic gradient descent (SGD) and worker selection have been exploited by reducing the communication frequency and the number of participating workers at each round, respectively. However, partial participation can be detrimental to convergence rate, especially for heterogeneous local datasets. In this paper, to improve communication efficiency and speed up the training process, we develop a novel worker selection strategy named AgeSel. The key enabler of AgeSel is utilization of the ages of workers to balance their participation frequencies. The convergence of local SGD with the proposed age-based partial worker participation is rigorously established. Simulation results demonstrate that the proposed AgeSel strategy can significantly reduce the number of training rounds needed to achieve a targeted accuracy, as well as the communication cost. The influence of the algorithm hyper-parameter is also explored to manifest the benefit of age-based worker selection.


翻译:在参数-服务器(PS)框架下,分布式学习的一个主要瓶颈是通信成本,原因是PS和工人之间经常双向传播。为解决这一问题,通过减少通信频率和参加每一轮的工人人数,利用了当地随机梯度下降和工人选择。然而,部分参与可能不利于趋同率,特别是不同地方数据集的趋同率。在本文件中,为提高通信效率和加快培训进程,我们制定了名为AgeSel的新工人选择战略。AgeSel的关键推动因素是利用工人年龄平衡其参与频率。严格建立了当地SGD与拟议的基于年龄的部分工人参与的趋同。模拟结果表明,拟议的AgeSel战略可以大大减少达到目标准确性所需的培训回合数量,以及通信成本。还探讨了算法超参数的影响,以显示基于年龄的工人选择的好处。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
161+阅读 · 2020年1月16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
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1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 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+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
17+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015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 · 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 · 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
0+阅读 · 2012年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年1月26日
Arxiv
10+阅读 · 2021年3月30日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1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 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+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
17+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015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 · 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 · 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
0+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员