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Enregistrement W3110379447 · doi:10.48550/arxiv.2012.00661

Fast-Convergent Federated Learning with Adaptive Weighting

2020· preprint· en· W3110379447 sur OpenAlexaff
Hongda Wu, Ping Wang

Notice bibliographique

RevuearXiv (Cornell University) · 2020
Typepreprint
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiquePrivacy-Preserving Technologies in Data
Établissements canadiensYork University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésComputer scienceOrchestrationNode (physics)MNIST databaseWeightingConvergence (economics)Enhanced Data Rates for GSM EvolutionFunction (biology)Artificial intelligenceData miningDeep learning

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Federated learning (FL) enables resource-constrained edge nodes to collaboratively learn a global model under the orchestration of a central server while keeping privacy-sensitive data locally. The non-independent-and-identically-distributed (non-IID) data samples across participating nodes slow model training and impose additional communication rounds for FL to converge. In this paper, we propose Federated Adaptive Weighting (FedAdp) algorithm that aims to accelerate model convergence under the presence of nodes with non-IID dataset. We observe the implicit connection between the node contribution to the global model aggregation and data distribution on the local node through theoretical and empirical analysis. We then propose to assign different weights for updating the global model based on node contribution adaptively through each training round. The contribution of participating nodes is first measured by the angle between the local gradient vector and the global gradient vector, and then, weight is quantified by a designed non-linear mapping function subsequently. The simple yet effective strategy can reinforce positive (suppress negative) node contribution dynamically, resulting in communication round reduction drastically. Its superiority over the commonly adopted Federated Averaging (FedAvg) is verified both theoretically and experimentally. With extensive experiments performed in Pytorch and PySyft, we show that FL training with FedAdp can reduce the number of communication rounds by up to 54.1% on MNIST dataset and up to 45.4% on FashionMNIST dataset, as compared to FedAvg algorithm.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,002
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict), Science ouverte
Catégories consensuellesScience ouverte
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,884
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,002
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,001
Science ouverte0,0220,142
Intégrité de la recherche0,0000,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,083
Tête enseignante GPT0,195
Écart entre enseignants0,112 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; les deux têtes enseignantes s’accordent sur ce qui est montré ici.

Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations8
Publié2020
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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