論文の概要: Flow: Per-Instance Personalized Federated Learning Through Dynamic Routing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2211.15281v2
• Date: Sat, 10 Feb 2024 22:31:45 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-02-14 01:28:27.026963
• Title: Flow: Per-Instance Personalized Federated Learning Through Dynamic Routing
• Title（参考訳）: Flow: 動的ルーティングによる個人化フェデレーション学習
• Authors: Kunjal Panchal, Sunav Choudhary, Nisarg Parikh, Lijun Zhang, Hui Guan
• Abstract要約: フェデレートラーニング(FL)におけるパーソナライゼーションは、各クライアントに応じて協調的に訓練されたグローバルモデルを変更することを目的としている。 FLにおけるパーソナライズへの現在のアプローチは、粗い粒度、すなわち、クライアントのすべての入力インスタンスは同じパーソナライズされたモデルを使っている。 この研究は、粒度の細かいステートレスなパーソナライズされたFLアプローチであるFlowを提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 16.019451413478617
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Personalization in Federated Learning (FL) aims to modify a collaboratively trained global model according to each client. Current approaches to personalization in FL are at a coarse granularity, i.e. all the input instances of a client use the same personalized model. This ignores the fact that some instances are more accurately handled by the global model due to better generalizability. To address this challenge, this work proposes Flow, a fine-grained stateless personalized FL approach. Flow creates dynamic personalized models by learning a routing mechanism that determines whether an input instance prefers the local parameters or its global counterpart. Thus, Flow introduces per-instance routing in addition to leveraging per-client personalization to improve accuracies at each client. Further, Flow is stateless which makes it unnecessary for a client to retain its personalized state across FL rounds. This makes Flow practical for large-scale FL settings and friendly to newly joined clients. Evaluations on Stackoverflow, Reddit, and EMNIST datasets demonstrate the superiority in prediction accuracy of Flow over state-of-the-art non-personalized and only per-client personalized approaches to FL.
• Abstract（参考訳）: フェデレートラーニング(FL)におけるパーソナライゼーションは、クライアントごとに協調的に訓練されたグローバルモデルを変更することを目的としている。 FLにおけるパーソナライズへの現在のアプローチは、粗い粒度、すなわち、クライアントのすべての入力インスタンスは同じパーソナライズされたモデルを使っている。 これは、いくつかのインスタンスがより正確なグローバルモデルによって扱われているという事実を無視している。 この課題に対処するために、この研究は、きめ細かいステートレスパーソナライズされたFLアプローチであるFlowを提案する。 Flowは、入力インスタンスがローカルパラメータを好むかどうかを判断するルーティングメカニズムを学習することで、動的パーソナライズされたモデルを生成する。 このようにflowは、クライアント毎のパーソナライズを活用して、各クライアントのアキュラビリティを向上させることに加えて、インスタンス毎のルーティングを導入する。 さらに、Flowはステートレスであるため、クライアントがFLラウンド全体でパーソナライズされた状態を維持する必要がなくなる。 これにより、Flowは大規模FL設定で実用的になり、新しく加入したクライアントと親しみやすくなります。 Stackoverflow、Reddit、EMNISTデータセットの評価は、FLに対する最先端の非個人化とクライアント毎のパーソナライズされたアプローチよりも、Flowの予測精度が優れていることを示している。

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