Federated learning alleviates the privacy risk in distributed learning by transmitting only the local model updates to the central server. However, it faces challenges including statistical heterogeneity of clients' datasets and resource constraints of client devices, which severely impact the training performance and user experience. Prior works have tackled these challenges by combining personalization with model compression schemes including quantization and pruning. However, the pruning is data-dependent and thus must be done on the client side which requires considerable computation cost. Moreover, the pruning normally trains a binary supermask $\in \{0, 1\}$ which significantly limits the model capacity yet with no computation benefit. Consequently, the training requires high computation cost and a long time to converge while the model performance does not pay off. In this work, we propose HideNseek which employs one-shot data-agnostic pruning at initialization to get a subnetwork based on weights' synaptic saliency. Each client then optimizes a sign supermask $\in \{-1, +1\}$ multiplied by the unpruned weights to allow faster convergence with the same compression rates as state-of-the-art. Empirical results from three datasets demonstrate that compared to state-of-the-art, HideNseek improves inferences accuracies by up to 40.6\% while reducing the communication cost and training time by up to 39.7\% and 46.8\% respectively.


翻译:联邦学习联盟通过向中央服务器发送本地模型更新来减轻分布式学习的隐私风险。然而,它面临诸多挑战,包括客户数据集的统计多样性和客户设备的资源限制,这严重影响了培训业绩和用户经验。先前的工程通过将个人化与模型压缩计划(包括量化和修剪)相结合,解决了这些挑战。然而,修剪取决于数据,因此必须在客户方面进行,这需要相当大的计算成本。此外,修剪通常只培训一个二进制超模xxxx $@in 0.0,1 $1美元,这大大限制了模型能力,但却没有计算效益。因此,培训需要很高的计算成本和很长的时间来汇合,而模型的性能却无收效。在这项工作中,我们建议HideNseek在初始化时使用一发数据-Annonocriprun,以获得一个基于重量合成特征的子网络。每个客户然后优化一个符号超模xxxxx $_1,+1,+1美元xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
25+阅读 · 2021年4月2日
专知会员服务
44+阅读 · 2020年10月31日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
30+阅读 · 2019年10月17日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年7月23日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员