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Enregistrement W7019044707

Federated Learning With Generalization To New Domains

2024· dissertation· en· W7019044707 sur OpenAlexaff

Notice bibliographique

RevueQSpace (Queen's University Library) · 2024
Typedissertation
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueDomain Adaptation and Few-Shot Learning
Établissements canadiensQueen's University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésGeneralizationOverfittingDomain (mathematical analysis)Federated learningUnsupervised learningSmoothingSensitivity (control systems)
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Federated Learning (FL) is an area of research that focuses on training machine learning models in a decentralized fashion without having the need to store all data on one central server. In this thesis, we address the challenges of data heterogeneity and label scarcity in FL by proposing two novel approaches for federated domain generalization in both unsupervised and supervised settings. First, to tackle federated domain generalization in an unsupervised setting, we introduce Federated Unsupervised Domain Generalization using Global and Local Alignment of Gradients. We establish a connection between domain shifts and gradient alignment in unsupervised federated learning, demonstrating that aligning gradients at both the client and server levels facilitates the generalization of the model to new, unseen domains. FedGaLA performs gradient alignment locally to encourage clients to learn domain-invariant features, and globally at the server to obtain a more generalized aggregated model. Extensive experiments on four multi-domain datasets—PACS, OfficeHome, DomainNet, and TerraInc—show that FedGaLA outperforms comparable baselines. Ablation and sensitivity studies highlight the impact of different components and hyper-parameters in our approach. Second, to address data heterogeneity in a supervised federated learning framework, we propose Federated Domain Generalization with Label Smoothing and Balanced Decentralized Training (FedSB). FedSB utilizes label smoothing at the client level to prevent overfitting to domain-specific features, thereby enhancing generalization capabilities across diverse domains when aggregating local models into a global model. Additionally, FedSB incorporates a decentralized budgeting mechanism that balances training among clients, improving the performance of the aggregated global model. Experiments on four commonly used multi-domain datasets—PACS, VLCS, OfficeHome, and TerraInc—demonstrate that FedSB outperforms competing methods, achieving state-of-the-art results on three out of four datasets. Collectively, these contributions address critical challenges in FL by enhancing model generalization across diverse and unseen domains in both unsupervised and supervised settings. The effectiveness of FedGaLA and FedSB in addressing data heterogeneity is evidenced by their superior performance in extensive empirical evaluations.

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)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Sans objet · Signal consensuel: Sans objet
GenreSignal candidat: Autre · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,827
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0010,002
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,002
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0000,001
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 Opus0,007
Tête enseignante GPT0,197
Écart entre enseignants0,190 · 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; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeSans objet
Domainenon disponible
GenreAutre

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

En bref

Citations0
Publié2024
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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