論文の概要: Double Momentum SGD for Federated Learning

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2102.03970v1
• Date: Mon, 8 Feb 2021 02:47:24 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2021-02-09 15:20:10.091147
• Title: Double Momentum SGD for Federated Learning
• Title（参考訳）: フェデレーションラーニングのためのダブルモーメントSGD
• Authors: An Xu, Heng Huang
• Abstract要約: 我々は、フェデレート学習におけるモデル性能を改善するために、DOMOと呼ばれる新しいSGD変種を提案する。 1つのモメンタバッファはサーバ更新方向を追跡し、もう1つはローカル更新方向を追跡します。 本稿では,サーバとローカルモーメントSGDを協調する新しいサーバモーメント融合手法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 94.58442574293021
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Communication efficiency is crucial in federated learning. Conducting many local training steps in clients to reduce the communication frequency between clients and the server is a common method to address this issue. However, the client drift problem arises as the non-i.i.d. data distributions in different clients can severely deteriorate the performance of federated learning. In this work, we propose a new SGD variant named as DOMO to improve the model performance in federated learning, where double momentum buffers are maintained. One momentum buffer tracks the server update direction, while the other tracks the local update direction. We introduce a novel server momentum fusion technique to coordinate the server and local momentum SGD. We also provide the first theoretical analysis involving both the server and local momentum SGD. Extensive experimental results show a better model performance of DOMO than FedAvg and existing momentum SGD variants in federated learning tasks.
• Abstract（参考訳）: 連帯学習ではコミュニケーション効率が重要である。 クライアントとサーバ間の通信頻度を減らすためにクライアントで多くのローカルトレーニングステップを実行することは、この問題に対処する一般的な方法です。 しかし、クライアントドリフト問題は非i.i.dとして生じる。 異なるクライアントのデータ分散は、フェデレーション学習のパフォーマンスを著しく低下させる可能性がある。 本研究では,2つの運動量バッファが維持されるフェデレート学習におけるモデル性能を改善するため,DOMOと呼ばれる新しいSGD変種を提案する。 1つのモーメントバッファはサーバ更新方向を追跡し、もう1つはローカル更新方向を追跡する。 本稿では,サーバとローカルモーメントSGDを協調する新しいサーバモーメント融合手法を提案する。 また,サーバと局所運動量sgdの両方に関する最初の理論的解析を行う。 FedAvg よりも DOMO のモデル性能が向上し,既存の学習課題における SGD 変量も向上した。

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