An Incentive Mechanism for Cross-Silo Federated Learning: A Public Goods Perspective
Notice bibliographique
Résumé
In cross-silo federated learning (FL), organizations cooperatively train a global model with their local data. The organizations, however, may be heterogeneous in terms of their valuation on the precision of the trained global model and their training cost. Meanwhile, the computational and communication resources of the organizations are non-excludable public goods. That is, even if an organization does not perform any local training, other organizations cannot prevent that organization from using the outcome of their resources (i.e., the trained global model). To address the organization heterogeneity and the public goods feature, in this paper, we formulate a social welfare maximization problem and propose an incentive mechanism for cross-silo FL. With the proposed mechanism, organizations can achieve not only social welfare maximization but also individual rationality and budget balance. Moreover, we propose a distributed algorithm that enables organizations to maximize the social welfare without knowing the valuation and cost of each other. Our simulations with MNIST dataset show that the proposed algorithm converges faster than a benchmark method. Furthermore, when organizations have higher valuation on precision, the proposed mechanism and algorithm are more beneficial in the sense that the organizations can achieve higher social welfare through participating in cross-silo FL.
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 machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,012 | 0,019 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,002 |
| Communication savante | 0,003 | 0,007 |
| Science ouverte | 0,005 | 0,005 |
| Intégrité de la recherche | 0,004 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,001 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».