个性化联邦学习的概率模型：一种 PAC-Bayesian 方法

Jan, 2024

个性化联邦学习的概率模型：一种 PAC-Bayesian 方法

Personalized Federated Learning of Probabilistic Models: A PAC-Bayesian Approach

Mahrokh Ghoddousi Boroujeni, Andreas Krause, Giancarlo Ferrari Trecate

TL;DR个性化联邦学习的 PAC-PFL 算法在一个 PAC-Bayesian 框架中应用差分隐私处理数据相关的先验概率，协同学习共享超后验，并将每个客户的后验推断视为个性化步骤，通过建立和最小化客户平均真实风险的泛化界限，有效地抑制过度拟合，从而实现准确和良好校准的预测。

Abstract

federated learning aims to infer a shared model from private and decentralized data stored locally by multiple clients. Personalized federated learning (PFL) goes one step further by adapting the global model to each client, enhancing the model's fit for different clients. A significan

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发现论文，激发创造

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

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

个性化高斯过程联邦学习

pFedGP 基于高斯过程和深层核学习，旨在解决在低数据环境下学习跨客户有效性的挑战，通过学习跨客户的共享核函数以及个性化的 GP 分类器，在多个基准测试中实现了高度准确的状态，并在可靠性方面显着优于基准方法。

Jun, 2021

具有共享和个性化不确定性表示的贝叶斯个性化联邦学习

Bayesian 个性化联邦学习（BPFL）通过统计上异质的客户数据来量化客户内部及客户间的不确定性和异质性，并将隐藏的神经表示分解成共享和本地组件，并联合学习共享和个性化的不确定性表示。

Sep, 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

PFA：隐私保护联邦适应以实现模型有效个性化

本文介绍了一种名为 PFA 的新框架，旨在以联邦方式实现更好的个性化结果。PFA 利用神经网络的稀疏性生成隐私保护表示，并使用这些表示来高效识别具有相似数据分布的客户端，从而进行分组并在联邦模型上进行群体式联邦学习来完成自适应过程。该框架能够保障客户端隐私，并在多个 FL 数据集上通过实验证明了其有效性和优越性。

Mar, 2021

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

可信个性化联邦学习：基于变分期望最大化的方法

本文提出的基于分层贝叶斯模型和变分推断的个人化联邦学习算法，引入全局模型作为潜在变量，以捕捉不同客户端之间的公共趋势，使用变分期望最大化技术训练模型并得出包含客户端参数不确定性和本地模型偏差的置信度评估，进而对客户端参数进行加权，优化全局模型的正则化效果，在多个数据集上进行了大量实证研究并证明了其优越性。

May, 2023

基于变分贝叶斯推断的个性化联邦学习

本文提出了一种名为 pFedBayes 的新型个性化联合学习方法，采用贝叶斯变分推理，通过引入权重不确定性来减轻模型过拟合的问题，在满足客户端全局分布的 KL 散度的同时，通过平衡私有数据的构造误差来更新其本地分布参数，理论分析说明了平均泛化误差的上界和收敛速度，实验结果表明，该方法在个性化模型方面表现出色，相较于其他先进的个性化方法，例如在非 i.i.d. 有限的数据下，pFedBayes 在 MNIST、FMNIST 和 CIFAR-10 上分别比其他 SOTA 算法的结果更好，分别提高了 1.25%、0.42% 和 11.71%。

Jun, 2022

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