論文の概要: Scalable Decentralized Algorithms for Online Personalized Mean Estimation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.12812v3
- Date: Wed, 8 May 2024 12:59:45 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-09 16:34:07.223985
- Title: Scalable Decentralized Algorithms for Online Personalized Mean Estimation
- Title(参考訳): オンラインパーソナライズされた平均推定のためのスケーラブルな分散アルゴリズム
- Authors: Franco Galante, Giovanni Neglia, Emilio Leonardi,
- Abstract要約: 本研究は,各エージェントが実数値分布からサンプルを収集し,その平均値を推定する,オーバーアーキシング問題の簡易版に焦点を当てた。
1つは信念の伝播からインスピレーションを得ており、もう1つはコンセンサスに基づくアプローチを採用している。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 12.002609934938224
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: In numerous settings, agents lack sufficient data to directly learn a model. Collaborating with other agents may help, but it introduces a bias-variance trade-off, when local data distributions differ. A key challenge is for each agent to identify clients with similar distributions while learning the model, a problem that remains largely unresolved. This study focuses on a simplified version of the overarching problem, where each agent collects samples from a real-valued distribution over time to estimate its mean. Existing algorithms face impractical space and time complexities (quadratic in the number of agents A). To address scalability challenges, we propose a framework where agents self-organize into a graph, allowing each agent to communicate with only a selected number of peers r. We introduce two collaborative mean estimation algorithms: one draws inspiration from belief propagation, while the other employs a consensus-based approach, with complexity of O( r |A| log |A|) and O(r |A|), respectively. We establish conditions under which both algorithms yield asymptotically optimal estimates and offer a theoretical characterization of their performance.
- Abstract(参考訳): 多くの設定では、エージェントはモデルを直接学習する十分なデータを持っていない。
他のエージェントとのコラボレーションは役に立つかもしれないが、ローカルなデータ分布が異なる場合、バイアス分散トレードオフが導入される。
重要な課題は、各エージェントがモデルを学びながら、同様の分布を持つクライアントを特定することです。
本研究は,各エージェントが実数値分布からサンプルを収集し,その平均値を推定する,オーバーアーキシング問題の簡易版に焦点を当てた。
既存のアルゴリズムは非現実的な空間と時間的複雑さに直面している(エージェントAの数では4倍)。
スケーラビリティの課題に対処するため、エージェントがグラフに自己組織化し、各エージェントが選択したピア数rのみと通信できるフレームワークを提案する。
我々は2つの協調平均推定アルゴリズムを導入する: 1つは信念の伝播からインスピレーションを導き、もう1つはO(r |A| log |A|) と O(r |A|) の複雑さを持つコンセンサスに基づくアプローチを採用する。
両アルゴリズムが漸近的に最適な推定値を得る条件を確立し,その性能を理論的に評価する。
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