WFSL: Warmup-Based Federated Sequential Learning
Notice bibliographique
Résumé
Federated learning (FL) gained importance in sensitive Internet of Things (IoT) environments by creating a privacy-preserving ecosystem where participants share machine-learning models instead of raw data. However, FL shifts data control away from the server, exposing it to non-independent and identically distributed (non-IID) problems caused by biased clients (IoT devices). This hinders the learning process by increasing execution time and cost. Current solutions alter the FL structure or compromise privacy by offloading clients’ raw data to an external server. To mitigate these limitations, this article proposes a solution to the non-IID problem by introducing an initialization phase, orchestrated by the server, that constructs high-quality initial models. These models can boost FL accuracy and convergence, regardless of whether IoT participants exhibit non-IID properties. Our proposed initialization scheme involves clients training over the same model sequentially, lessening the impact of aggregation, a primary cause of model degradation in federated approaches. Furthermore, a regulator algorithm deployed on the server maintains model integrity and mitigates catastrophic forgetting, enhanced by a client selection process that emphasizes the compatibility of IoT clients to cooperate effectively. Moreover, we devise an optimization scheme based on clustering and genetic algorithms to reduce the selection time while ensuring optimal performance in IoT networks. Experiments on MNIST, KDD, and CIFAR10 data sets show promising results in terms of initial model resiliency against catastrophic forgetting and non-IID settings. Additionally, our findings suggest that our approach can significantly enhance FL training in IoT applications by achieving 40% higher initialization accuracy and a 20% average improvement in end results compared to conventional methods, all while reducing computation time by 80% compared to similar approaches.
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 enseignantsNi 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.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,015 | 0,009 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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.
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; les deux têtes enseignantes s’accordent sur ce qui est montré ici.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».