論文の概要: Federated Short-Term Load Forecasting with Personalization Layers for
Heterogeneous Clients
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2309.13194v1
- Date: Fri, 22 Sep 2023 21:57:52 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-09-26 21:47:03.090777
- Title: Federated Short-Term Load Forecasting with Personalization Layers for
Heterogeneous Clients
- Title(参考訳): 不均一クライアントのためのパーソナライズ層を用いたフェデレーション短期負荷予測
- Authors: Shourya Bose and Kibaek Kim
- Abstract要約: パーソナライズ層を扱えるパーソナライズされたFLアルゴリズム(PL-FL)を提案する。
PL-FLはArgonne Privacy-Preserving Federated Learningパッケージを使って実装されている。
NREL ComStockデータセットでトレーニングしたモデルの予測性能を検証した。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.7252027234425334
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The advent of smart meters has enabled pervasive collection of energy
consumption data for training short-term load forecasting (STLF) models. In
response to privacy concerns, federated learning (FL) has been proposed as a
privacy-preserving approach for training, but the quality of trained models
degrades as client data becomes heterogeneous. In this paper we alleviate this
drawback using personalization layers, wherein certain layers of an STLF model
in an FL framework are trained exclusively on the clients' own data. To that
end, we propose a personalized FL algorithm (PL-FL) enabling FL to handle
personalization layers. The PL-FL algorithm is implemented by using the Argonne
Privacy-Preserving Federated Learning package. We test the forecast performance
of models trained on the NREL ComStock dataset, which contains heterogeneous
energy consumption data of multiple commercial buildings. Superior performance
of models trained with PL-FL demonstrates that personalization layers enable
classical FL algorithms to handle clients with heterogeneous data.
- Abstract(参考訳): スマートメーターの出現により、短期負荷予測(STLF)モデルをトレーニングするための幅広いエネルギー消費データ収集が可能になった。
プライバシの懸念に応えて、トレーニングのためのプライバシ保護アプローチとしてフェデレートラーニング(FL)が提案されているが、クライアントデータによってトレーニングされたモデルの品質が低下する。
本稿では、この欠点をパーソナライズ層を用いて軽減し、FLフレームワーク内のSTLFモデルの特定のレイヤが、クライアント自身のデータのみに基づいてトレーニングされるようにする。
そこで本研究では,パーソナライズ層を扱えるパーソナライズされたFLアルゴリズム(PL-FL)を提案する。
PL-FLアルゴリズムはArgonne Privacy-Preserving Federated Learningパッケージを用いて実装されている。
複数の商業ビルの異種エネルギー消費データを含むNREL ComStockデータセットでトレーニングしたモデルの予測性能を検証した。
PL-FLで訓練されたモデルの上位性能は、パーソナライズ層によって従来のFLアルゴリズムが不均一なデータでクライアントを扱えることを示す。
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