Fugu-MT 論文翻訳(概要): Mask-Encoded Sparsification: Mitigating Biased Gradients in Communication-Efficient Split Learning

論文の概要: Mask-Encoded Sparsification: Mitigating Biased Gradients in Communication-Efficient Split Learning

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.13787v2
Date: Wed, 18 Sep 2024 06:44:48 GMT
ステータス: 処理完了
システム内更新日: 2024-09-19 22:32:32.513977
Title: Mask-Encoded Sparsification: Mitigating Biased Gradients in Communication-Efficient Split Learning
Title（参考訳）: Mask-Encoded Sparsification:コミュニケーション効率の良いスプリット学習におけるバイアス付き勾配の緩和
Authors: Wenxuan Zhou, Zhihao Qu, Shen-Huan Lyu, Miao Cai, Baoliu Ye,
Abstract要約: 本稿では,スプリットラーニング(SL)シナリオにおいて,高い圧縮率を達成するために設計された新しいフレームワークを提案する。本研究は, SL内の特徴写像の圧縮が, 収束率に負の影響を及ぼすバイアス勾配をもたらすことを示す。我々は、時間的複雑さの順序を増大させることなく、スペーシフィケーションエラーを補うために、狭いビット幅の符号化マスクを用いる。
参考スコア（独自算出の注目度）: 15.78336840511033
License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
Abstract: This paper introduces a novel framework designed to achieve a high compression ratio in Split Learning (SL) scenarios where resource-constrained devices are involved in large-scale model training. Our investigations demonstrate that compressing feature maps within SL leads to biased gradients that can negatively impact the convergence rates and diminish the generalization capabilities of the resulting models. Our theoretical analysis provides insights into how compression errors critically hinder SL performance, which previous methodologies underestimate. To address these challenges, we employ a narrow bit-width encoded mask to compensate for the sparsification error without increasing the order of time complexity. Supported by rigorous theoretical analysis, our framework significantly reduces compression errors and accelerates the convergence. Extensive experiments also verify that our method outperforms existing solutions regarding training efficiency and communication complexity.
Abstract（参考訳）: 本稿では,資源制約のあるデバイスが大規模モデルトレーニングに関わっている,スプリットラーニング(SL)シナリオにおける高い圧縮比を達成するために設計された,新しいフレームワークを提案する。本研究は, SL内の特徴写像を圧縮することにより, 収束率に悪影響を及ぼし, 結果の一般化能力を低下させるバイアス勾配が生じることを示した。我々の理論的分析は,従来の手法が過小評価していたSL性能を,圧縮誤差が批判的に阻害する方法についての知見を提供する。これらの課題に対処するために、時間的複雑さを増大させることなく、スペーシフィケーションエラーを補うために、狭いビット幅の符号化マスクを用いる。厳密な理論解析により,本フレームワークは圧縮誤差を大幅に低減し,収束を加速する。また,本手法が訓練効率と通信複雑性に関する既存ソリューションより優れていることを検証する。

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