Federated learning enables different parties to collaboratively build a global model under the orchestration of a server while keeping the training data on clients' devices. However, performance is affected when clients have heterogeneous data. To cope with this problem, we assume that despite data heterogeneity, there are groups of clients who have similar data distributions that can be clustered. In previous approaches, in order to cluster clients the server requires clients to send their parameters simultaneously. However, this can be problematic in a context where there is a significant number of participants that may have limited availability. To prevent such a bottleneck, we propose FLIC (Federated Learning with Incremental Clustering), in which the server exploits the updates sent by clients during federated training instead of asking them to send their parameters simultaneously. Hence no additional communications between the server and the clients are necessary other than what classical federated learning requires. We empirically demonstrate for various non-IID cases that our approach successfully splits clients into groups following the same data distributions. We also identify the limitations of FLIC by studying its capability to partition clients at the early stages of the federated learning process efficiently. We further address attacks on models as a form of data heterogeneity and empirically show that FLIC is a robust defense against poisoning attacks even when the proportion of malicious clients is higher than 50\%.


翻译:联邦学习使不同方能够在服务器的协调下合作构建一个全球模型,同时保留客户设备的培训数据。然而,如果客户有不同的数据,业绩就会受到影响。为了解决这一问题,我们假设,尽管数据差异性不同,但有些客户群体拥有类似的数据分布,可以将数据分组。在以往的做法中,服务器要求客户同时发送参数,但为了对客户进行分组,服务器要求客户同时发送参数。然而,在大量参与者可能难以获得的情况下,这可能存在问题。为防止出现这种瓶颈,我们提议FLIC(学习递增集群联盟),服务器在这种瓶颈中利用客户在联合培训期间提供的最新信息,而不是要求客户同时发送参数。因此,服务器和客户之间没有必要进行更多的通信,只有传统的联合学习要求。我们从经验上证明,我们的方法成功地将客户按照同样的数据分布成功地分成群体。我们通过研究其在联邦更高学习过程早期对客户进行分割的能力,从而发现FLIC的局限性。我们进一步将50级的战前防御模式视为一种可靠的模型,而当他对50级的战前战时,我们又将50级的战前战时的战前防御模式视为一种可靠的攻击。

0
下载
关闭预览

相关内容

100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
161+阅读 · 2020年3月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
144+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11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
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
会议交流 | IJCKG: International Joint Conference on Knowledge Graphs
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
26+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3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
1+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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
19+阅读 · 2022年7月29日
Arxiv
21+阅读 · 2022年2月24日
VIP会员
相关VIP内容
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
161+阅读 · 2020年3月18日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
144+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11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
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
90+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
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
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
会议交流 | IJCKG: International Joint Conference on Knowledge Graphs
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
26+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3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
1+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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员