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Enregistrement W3183740574 · doi:10.1111/coin.70150

Precision‐Weighted Federated Learning

2025· article· en· W3183740574 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.
fundUn bailleur canadien est enregistré sur le travail.

Notice bibliographique

RevueComputational Intelligence · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiquePrivacy-Preserving Technologies in Data
Établissements canadiensCybernet Systems Corporation (Canada)Concordia University
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of Canada
Mots-clésMNIST databaseComputer scienceSpeedupStability (learning theory)Reliability (semiconductor)Federated learningVariance (accounting)Artificial intelligenceMachine learningScheme (mathematics)Convergence (economics)Index (typography)Data miningDeep learningMathematics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

ABSTRACT Federated learning (FL) using the federated averaging (FedAvg) algorithm has shown great advantages for large‐scale applications that rely on collaborative learning, especially when the training data is either unbalanced or inaccessible due to privacy constraints. We hypothesize that FedAvg underestimates the full extent of heterogeneity of data when the aggregation is performed. We propose Precision‐Weighted Federated Learning (PW) a novel algorithm that takes into account the second raw moment (uncentered variance) of the stochastic gradient when computing the weighted average of the parameters of independent models trained in a FL setting. With PW, we address the communication and statistical challenges for the training of distributed models with private data and provide an alternate averaging scheme that leverages the heterogeneity of the data when it has a large diversity of features in its composition. Our method was evaluated using three standard image classification datasets (MNIST, Fashion‐MNIST, and CIFAR) under two different data partitioning strategies: independent and identically distributed (IID), and nonidentical and nonindependent (non‐IID). These experiments were designed to measure the performance and efficiency of our method in resource‐constrained environments, such as mobile and IoT devices. The experimental results demonstrate that we can obtain a good balance between computational efficiency and convergence rates with PW. Our performance evaluations show better predictions with MNIST, with Fashion‐MNIST, and with CIFAR‐10 in the non‐IID setting. Further reliability evaluations ratify the stability in our method by reaching a 99% reliability index with IID partitions and 96% with non‐IID partitions. In addition, we obtained a speedup on Fashion‐MNIST with only 10 clients and up to with 100 clients participating in the aggregation concurrently per communication round. Overall, PW demonstrates improved stability and accuracy with increasing batch sizes, and it benefits significantly from lower learning rates and longer local training, compared to FedAvg and FedProx. The results indicate that PW is an effective and faster alternative approach for aggregating model updates derived from private data, especially in domains where data is highly heterogeneous.

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.

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)0,011
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMétarecherche, Science ouverte
Catégories consensuellesScience ouverte
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Théorique ou conceptuel · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,578
Score d'incertitude au seuil0,998

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,011
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,001
Science ouverte0,0130,026
Intégrité de la recherche0,0000,000
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 Opus0,036
Tête enseignante GPT0,321
Écart entre enseignants0,285 · 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