计算机科学 > 机器学习
[提交于 2025年7月14日
]
标题: 对抗联邦平均的收敛性
标题: Convergence of Agnostic Federated Averaging
摘要: 联邦学习(FL)使得在不集中原始数据的情况下进行去中心化的模型训练成为可能。 然而,实际的FL部署常常面临一个关键的现实挑战:客户端以随机的方式间歇性地参与服务器聚合,并且其参与概率是未知的,可能是有偏的。 现有的大多数收敛结果要么假设所有设备都参与,要么依赖于对客户端可用性分布的了解(实际上是均匀的)——这些假设在现实中很少成立。 在这项工作中,我们分析了一个优化问题,该问题在随机(且大小不一)的客户端可用性下始终遵循著名的\emph{无偏联邦平均(FedAvg)}算法的随机动态,并严格证明了其在凸的、可能不可微损失函数下的收敛性,达到了标准的阶数$\mathcal{O}(1/\sqrt{T})$,其中$T$表示聚合时间窗口。 我们的分析首次为在一般、非均匀、随机客户端参与情况下,无需参与分布知识的无差别 FedAvg 提供了收敛保证。 我们还通过实验证明,即使在服务器端知道参与权重的情况下,无差别 FedAvg 实际上也优于常见的(次优的)加权聚合 FedAvg 变体。
文献和引用工具
与本文相关的代码,数据和媒体
alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)
演示
推荐器和搜索工具
arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目
arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。
与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。
有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.