Federated learning is a distributed machine learning method in which a single server and multiple clients collaboratively build machine learning models without sharing datasets on clients. Numerous methods have been proposed to cope with the data heterogeneity issue in federated learning. Existing solutions require a model architecture tuned by the central server, yet a major technical challenge is that it is difficult to tune the model architecture due to the absence of local data on the central server. In this paper, we propose Federated learning via Model exchange (FedMe), which personalizes models with automatic model architecture tuning during the learning process. The novelty of FedMe lies in its learning process: clients exchange their models for model architecture tuning and model training. First, to optimize the model architectures for local data, clients tune their own personalized models by comparing to exchanged models and picking the one that yields the best performance. Second, clients train both personalized models and exchanged models by using deep mutual learning, in spite of different model architectures across the clients. We perform experiments on three real datasets and show that FedMe outperforms state-of-the-art federated learning methods while tuning model architectures automatically.


翻译:联邦学习是一种分布式的机器学习方法,一个单一服务器和多个客户在不分享客户数据集的情况下合作建立机器学习模型。提出了许多方法,以应对联邦学习中的数据异质问题。现有的解决方案需要一个由中央服务器调整的模型结构,但一项重大的技术挑战是,由于中央服务器上缺乏当地数据,模型结构很难调整。在本文件中,我们提议通过模型交换(FedMe)来将模型与自动模型结构结构调整进行个性化学习。美联储的新颖之处在于其学习过程:客户交换模型结构调整和模型培训。首先,优化本地数据模型结构,客户通过比较交换模型和选择产生最佳性能的模型来调整自己的个性化模型。第二,客户通过深入的相互学习来培训个性化模型和交换模型,尽管客户之间有不同的模型结构。我们在三个实际数据集上进行实验,并显示FedMefMe在自动调整模型结构的同时,同时进行自动调整模型结构。

2
下载
关闭预览

相关内容

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
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
59+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
152+阅读 · 2019年10月12日
TensorFlow 2.0 学习资源汇总
专知会员服务
66+阅读 · 2019年10月9日
Federated Learning: 架构
AINLP
4+阅读 · 2020年9月20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
2018机器学习开源资源盘点
专知
6+阅读 · 2019年2月2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
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Deep Learning & Neural Network 免费学习资源【译】
乐享数据DataScientists
5+阅读 · 2017年8月20日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
Arxiv
0+阅读 · 2021年12月7日
Arxiv
7+阅读 · 2021年4月30日
Arxiv
10+阅读 · 2021年3月30日
Advances and Open Problems in Federated Learning
Arxiv
18+阅读 · 2019年12月10日
Federated Learning for Mobile Keyboard Prediction
Arxiv
5+阅读 · 2018年11月8日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
Federated Learning: 架构
AINLP
4+阅读 · 2020年9月20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
2018机器学习开源资源盘点
专知
6+阅读 · 2019年2月2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
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Deep Learning & Neural Network 免费学习资源【译】
乐享数据DataScientists
5+阅读 · 2017年8月20日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
强化学习 cartpole_a3c
CreateAMind
9+阅读 · 2017年7月21日
相关论文
Arxiv
0+阅读 · 2021年12月7日
Arxiv
7+阅读 · 2021年4月30日
Arxiv
10+阅读 · 2021年3月30日
Advances and Open Problems in Federated Learning
Arxiv
18+阅读 · 2019年12月10日
Federated Learning for Mobile Keyboard Prediction
Arxiv
5+阅读 · 2018年11月8日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员