May, 2023

分布式随机优化中的下限与通信压缩加速算法

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TL;DR本文研究了利用通信压缩的分布式随机优化算法的性能上限，并提出了 NEOLITHIC 算法，该算法在温和条件下实现所建立的理论下限。
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发现论文，激发创造
  • 无偏压缩在分布式优化中节省通信开销的时间和程度

    本文探讨了在分布式优化中，无偏压缩是否降低了总通讯成本，最终给出了条件和理论分析支持独立无偏压缩可以将总通讯成本降低到 O (根号下 min {n,kappa})。

    May, 2023

  • 去中心化随机优化和 Gossip 算法的压缩通信

    提出了一种基于 gossip 的分散随机优化算法 CHOCO-SGD 和解决平均一致性问题的新型 gossip 算法 CHOCO-GOSSIP，旨在在机器学习任务上实现数据分布和优化，有效降低通信成本并能提高算法效率。

    Feb, 2019

  • 压缩梯度的分布式学习

    该论文提出了一种针对大规模机器学习的分布式梯度方法的统一分析框架，通过非渐进界限来推导了几种优化算法的收敛速率和信息交换，并得到了步长的显式表达式，表征了异步度和压缩精度如何影响迭代和通信复杂性保证，数值结果证实了限制信息交换下不同梯度压缩算法的收敛性能，以及快速收敛确实是可能的。

    Jun, 2018

  • 在有限通信条件下维持分布式学习和优化的线性收敛性

    研究分布式优化和机器学习中如何通过压缩信息和设计通信协议来降低通信时间并保持算法收敛性的方法和框架。

    Feb, 2019

  • 关于分布式学习的偏压压缩研究

    研究表明，用于分布式学习的偏置压缩算子可以显著提高通信效率并达到线性收敛率，其性能优于其无偏压缩器。它们可用于随机梯度下降和分布式随机梯度下降，并且存在许多具有良好理论保证和实际性能的新偏置压缩器可供选择。

    Feb, 2020

  • 分布式优化的线性收敛算法：免费发送更少的比特！

    提出了一种新的基于随机压缩算子的一阶随机算法和方差约简技术，能够在去除了通信中数据量的一定压缩的前提下，快速地在分散的装置上完成模型的机器学习训练并收敛于最优解。

    Nov, 2020

  • 分布式随机方差减少梯度方法与通信复杂度下限

    本论文研究了用于最小化凸函数平均值的分布式优化算法，应用于统计机器学习的经验风险最小化问题。我们设计了一种分布式随机方差减少梯度算法，其在条件数方面同时增强了最佳并行运行时间、通信量和所有分布式一阶方法的通信轮数。此外，当条件数相对于每个机器中的数据大小不太大时，我们的方法及其加速扩展还可以优于现有的分布式算法，此外，还证明了广泛分布的课程的有关通信轮数的下限。我们证明了我们的加速分布式随机方差减少梯度算法实现了这一下限，从而它使用最少的通信轮数。

    Jul, 2015

  • 压缩联邦学习：统一分析和精确保证

    通过定期压缩通信的算法，分析其收敛性并探讨其与局部计算的关系，提出了一种本地梯度追踪方案，以缓解数据异质性，实现了更快的收敛速度和更好的算法效果。

    Jul, 2020

  • 关于异构数据分布式优化的通信压缩

    本文研究比较了两种标准的数据压缩方法：分布式量化 SGD 和分布式 SGD 反馈错误的压缩机在非独立同分布数据集的训练效果，结果表明，后者比前者更适合非独立同分布数据，但两种方法都会因为数据分布的不均匀而变慢。文中还提出一种对于强凸问题有效的方法和适用于线性压缩器的更通用的方法。

    Sep, 2020

  • 拜占庭强健学习的通信压缩：新的高效算法和改进的速率

    通过压缩和收敛速率，提出了两种新的拜占庭容错化方法，并证明了它们在非凸和 Polyak-Lojasiewicz 平滑优化问题中具有更好的收敛速率、异构情况下更小的邻域大小以及在过参数化时更能容忍拜占庭节点；同时还开发了带有压缩和误差反馈的第一种拜占庭容错化方法，并推导了这些方法在非凸和 Polyak-Lojasiewicz 平滑情况下的收敛速率，并通过数值实验证明了理论发现。

    Oct, 2023