Federated learning (FL) becomes popular and has shown great potentials in training large-scale machine learning (ML) models without exposing the owners' raw data. In FL, the data owners can train ML models based on their local data and only send the model updates rather than raw data to the model owner for aggregation. To improve learning performance in terms of model accuracy and training completion time, it is essential to recruit sufficient participants. Meanwhile, the data owners are rational and may be unwilling to participate in the collaborative learning process due to the resource consumption. To address the issues, there have been various works recently proposed to motivate the data owners to contribute their resources. In this paper, we provide a comprehensive review for the economic and game theoretic approaches proposed in the literature to design various schemes for stimulating data owners to participate in FL training process. In particular, we first present the fundamentals and background of FL, economic theories commonly used in incentive mechanism design. Then, we review applications of game theory and economic approaches applied for incentive mechanisms design of FL. Finally, we highlight some open issues and future research directions concerning incentive mechanism design of FL.


翻译:联邦学习(FL)变得受欢迎,在培训大型机器学习模式方面表现出巨大的潜力,而不暴露所有者原始数据。在FL,数据所有者可以根据当地数据培训ML模型,只能将模型更新而不是原始数据发送给模型所有者汇总。为了提高模型准确性和培训完成时间方面的学习绩效,必须招聘足够的参与者。与此同时,数据所有者是合理的,可能不愿意参加由于资源消耗而导致的合作学习过程。为了解决问题,最近提出了各种工作,以激励数据所有者贡献资源。在本文件中,我们全面审查了文献中提议的经济和游戏理论方法,以设计各种计划,激励数据所有者参加FL培训过程。特别是,我们首先介绍FL的基本原理和背景,即奖励机制设计中常用的经济理论。然后,我们审查FL激励机制设计中应用的游戏理论和经济方法的应用。最后,我们强调一些公开的问题和今后研究方向。

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
最新《联邦学习Federated Learning》报告,Federated Learning
专知会员服务
88+阅读 · 2020年12月2日
专知会员服务
28+阅读 · 2020年11月4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
深度强化学习策略梯度教程,53页ppt
专知会员服务
179+阅读 · 2020年2月1日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
59+阅读 · 2019年10月17日
浅谈主动学习(Active Learning)
凡人机器学习
31+阅读 · 2020年6月18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
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
人工智能 | 国际会议信息10条
Call4Papers
5+阅读 · 2018年12月18日
人工智能 | NAACL-HLT 2019等国际会议信息6条
Call4Papers
4+阅读 · 2018年10月30日
人工智能 | 国际会议截稿信息9条
Call4Papers
4+阅读 · 2018年3月13日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
0+阅读 · 2022年1月26日
Arxiv
4+阅读 · 2021年1月14日
Advances and Open Problems in Federated Learning
Arxiv
18+阅读 · 2019年12月10日
VIP会员
相关资讯
浅谈主动学习(Active Learning)
凡人机器学习
31+阅读 · 2020年6月18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
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2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
人工智能 | 国际会议信息10条
Call4Papers
5+阅读 · 2018年12月18日
人工智能 | NAACL-HLT 2019等国际会议信息6条
Call4Papers
4+阅读 · 2018年10月30日
人工智能 | 国际会议截稿信息9条
Call4Papers
4+阅读 · 2018年3月13日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员