Decentralized training of deep learning models is a key element for enabling data privacy and on-device learning over networks. In realistic learning scenarios, the presence of heterogeneity across different clients' local datasets poses an optimization challenge and may severely deteriorate the generalization performance. In this paper, we investigate and identify the limitation of several decentralized optimization algorithms for different degrees of data heterogeneity. We propose a novel momentum-based method to mitigate this decentralized training difficulty. We show in extensive empirical experiments on various CV/NLP datasets (CIFAR-10, ImageNet, and AG News) and several network topologies (Ring and Social Network) that our method is much more robust to the heterogeneity of clients' data than other existing methods, by a significant improvement in test performance ($1\% \!-\! 20\%$). Our code is publicly available.


翻译:深层学习模式的分散化培训是使数据隐私得以实现和在网络上进行知识学习的一个关键要素。在现实的学习情景中,不同客户的本地数据集存在差异构成一个优化挑战,并可能严重恶化一般化绩效。在本文中,我们调查并确定不同程度数据差异性的若干分散化优化算法的局限性。我们提出了一种新的基于动力的方法来减轻这种分散化培训困难。我们在各种CV/NLP数据集(CIFAR-10、图像网和AG News)和若干网络表层(Ring 和社会网络)的广泛实验中展示了我们的方法比其他现有方法更加健全,通过测试性能的显著改进(1.\\!\\\\ 20 $),我们的代码是公开的。

4
下载
关闭预览

相关内容

边缘机器学习,21页ppt
专知会员服务
81+阅读 · 2021年6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
【Google】平滑对抗训练,Smooth Adversarial Training
专知会员服务
48+阅读 · 2020年7月4日
【MIT】反偏差对比学习,Debiased Contrastive Learning
专知会员服务
90+阅读 · 2020年7月4日
MIT-深度学习Deep Learning State of the Art in 2020,87页ppt
专知会员服务
61+阅读 · 2020年2月17日
【阿里巴巴】 AI编译器,AI Compiler @ Alibaba,21页ppt
专知会员服务
44+阅读 · 2019年12月22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
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4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
已删除
雪球
6+阅读 · 2018年8月19日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
On Accelerating Distributed Convex Optimizations
Arxiv
0+阅读 · 2021年8月19日
Multi-Center Federated Learning
Arxiv
0+阅读 · 2021年8月19日
Arxiv
10+阅读 · 2021年3月30日
Arxiv
9+阅读 · 2019年4月19日
Accelerated Methods for Deep Reinforcement Learning
Arxiv
6+阅读 · 2019年1月10日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
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
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4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
已删除
雪球
6+阅读 · 2018年8月19日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员