Oct, 2023

PPFL: 面向异构人群的个性化联邦学习框架

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TL;DR在本文中，我们基于联邦学习的范式，通过使用规范模型来捕捉异质人群的基本特征并利用会员向量揭示客户的偏好，开发了一个灵活且可解释的个性化框架 PPFL（Population Personalized Federated Learning），并探索了与多任务 PFL、聚类 FL 和解耦 PFL 三个主要分支的关系，证明了 PPFL 的优势。我们提出了一个新颖的随机块坐标下降算法来解决 PPFL（一个非凸约束优化问题）并给出了收敛性质。通过在病理数据集和实际数据集上进行实验，结果验证了 PPFL 的有效性。
发现论文，激发创造
  • 针对统计异质性的个性化联邦学习

    联邦学习的普及与人工智能应用中对数据隐私的关注日益增长。联邦学习促进了多方合作的模型学习，同时确保了数据保密性。然而，由于不同客户数据分布导致的统计异质性问题，会带来一些挑战，例如不足的个性化和收敛速度慢。为了解决上述问题，本文简要总结了个性化联邦学习领域的当前研究进展，概述了个性化联邦学习的概念，审视了相关技术，并强调了当前的努力。此外，本文还讨论了个性化联邦学习的潜在进一步研究和障碍。

    Feb, 2024

  • 个性化联邦学习基于堆叠

    使用堆叠泛化的新型个性化方法，在保护隐私的情况下，直接发送模型来训练元模型，并在水平、混合和垂直分区联邦中适用各种模型类型和隐私保护技术，从而创建更适合个体客户数据的多个模型，并通过多方面评估每位客户对联邦的贡献。

    Apr, 2024

  • 个性化先验隐藏信息联邦学习

    本文介绍了一个名为 pFedBreD 的基于贝叶斯学习方法的个性化联合学习框架，该框架针对异构数据问题进行建模，并应用 Bregman 散度约束来解决该问题。实验结果表明，在高斯先验和均值选择的一阶策略的前提下，pFedBreD 显著优于其他个性化联合学习算法。

    Nov, 2022

  • FedPop：个性化联邦学习的贝叶斯方法

    本文提出 FedPop 方法，将个性化联邦学习重新定义为种群建模范式，利用群体参数和随机效应解释数据异质性，并通过马尔科夫链蒙特卡洛方法引入新类联邦随机优化算法提供不确定性量化，从而满足新客户、小观测样本数据的实时学习需求。

    Jun, 2022

  • 走向个性化联邦学习

    本综述论文研究了个性化联邦学习（PFL）的领域，着重解决异构数据带来的基本问题，通过分类和分析 PFL 技术，提出其关键挑战和机会，并展望了未来研究的发展方向。

    Mar, 2021

  • PeFLL: 个性化联邦学习的终身学习方法

    本文提出了一种名为 PeFLL 的个性化联邦学习方法，通过联合训练嵌入网络和超级网络来输出特定客户端的模型，并证明了其较以往方法在精度和规模等方面都更具优势，还提供了一种新的理论结果以支持该方法的可行性。

    Jun, 2023

  • 通过去中心化的部分模型训练实现更适合个性化的联邦学习

    本文提出了一种名为 DFedAlt 的个性化联邦学习框架，采用分散的部分模型训练方法，取得了与目前最先进的基准模型相媲美或更好的状态。该算法通过依次更新共享和个性化参数，在点对点的方式构建局部个性化模型，同时采用局部 SAM（Sharpness Aware Minimization）优化器来更新共享参数，从而有效地解决了模型共享一致性不足和通信成本过高等问题。

    May, 2023

  • 去中心化个性化联邦学习

    通过在分散式联邦学习中创建协作图，选择适合的合作方，从而解决数据异构性和通信限制带来的挑战。我们的方法通过一种新颖的、通信高效的策略来解决这些问题，提高资源效率。与传统方法不同，我们的方法通过考虑客户的组合关系在粒度级别上识别合作伙伴，增强个性化同时最小化通信开销。我们通过使用约束贪婪算法的双层优化框架实现这一目标，从而为个性化学习提供资源高效的协作图。通过在各种基准数据集上进行大规模评估，我们证明了我们的方法 DPFL 在处理实际数据异构性、最小化通信开销、提高资源效率以及在分散式联邦学习场景中构建个性化模型方面的优越性。

    Jun, 2024

  • PFLlib：个性化联邦学习算法库

    该研究提出了 PFLlib，这是一个综合的个性化联邦学习算法库，包含 34 种最先进的联邦学习算法和多个评估环境，目前已经在 GitHub 上获得了 850 个星和 199 个分支。

    Dec, 2023

  • 动态个性化联邦学习与激励

    本文介绍了一种名为 DyPFL 的动态个性化联邦学习技术，将受训练意愿不同的客户纳入考虑，以提高收敛性能。结果表明，该算法可以在各种条件下优于替代个性化方法。

    Aug, 2022