論文の概要: ARMOR: Adaptive Resilience Against Model Poisoning Attacks in Continual Federated Learning for Mobile Indoor Localization
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.19594v1
- Date: Fri, 20 Mar 2026 03:14:11 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-23 19:48:38.956946
- Title: ARMOR: Adaptive Resilience Against Model Poisoning Attacks in Continual Federated Learning for Mobile Indoor Localization
- Title(参考訳): ARMOR:モバイル屋内における連続的フェデレーション学習におけるモデル中毒攻撃に対する適応的抵抗性
- Authors: Danish Gufran, Akhil Singampalli, Sudeep Pasricha,
- Abstract要約: ARMORは、継続的更新中にグローバルモデル(GM)を監視し、保護する新しいフレームワークである。
ARMORは、最先端の屋内ローカライゼーションフレームワークと比較して、平均誤差の最大8.0倍、最悪のケースエラーの4.97倍の大幅な改善を実現している。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 2.408714894793063
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Indoor localization has become increasingly essential for applications ranging from asset tracking to delivering personalized services. Federated learning (FL) offers a privacy-preserving approach by training a centralized global model (GM) using distributed data from mobile devices without sharing raw data. However, real-world deployments require a continual federated learning (CFL) setting, where the GM receives continual updates under device heterogeneity and evolving indoor environments. In such dynamic conditions, erroneous or biased updates can cause the GM to deviate from its expected learning trajectory, gradually degrading internal GM representations and GM localization performance. This vulnerability is further exacerbated by adversarial model poisoning attacks. To address this challenge, we propose ARMOR, a novel CFL-based framework that monitors and safeguards the GM during continual updates. ARMOR introduces a novel state-space model (SSM) that learns the historical evolution of GM weight tensors and predicts the expected next state of weight tensors of the GM. By comparing incoming local updates with this SSM projection, ARMOR detects deviations and selectively mitigates corrupted updates before local updates are aggregated with the GM. This mechanism enables robust adaptation to temporal environmental dynamics and mitigate the effects of model poisoning attacks while preventing GM corruption. Experimental evaluations in real-world conditions indicate that ARMOR achieves notable improvements, with up to 8.0x reduction in mean error and 4.97x reduction in worst-case error compared to state-of-the-art indoor localization frameworks, demonstrating strong resilience against model corruption tested using real-world data and mobile devices.
- Abstract(参考訳): 屋内のローカライゼーションは、アセットトラッキングからパーソナライズされたサービスの提供に至るまで、アプリケーションにとってますます重要になっている。
Federated Learning(FL)は、モバイルデバイスから分散データを使用して、生データを共有することなく、集中型グローバルモデル(GM)をトレーニングすることで、プライバシ保護のアプローチを提供する。
しかし、実世界の展開には継続的フェデレーション学習(CFL)の設定が必要であり、GMはデバイスの不均一性と進化する屋内環境の下で継続的に更新を受ける。
このような動的条件下では、誤ったまたは偏りのある更新により、GMは予想される学習軌道から逸脱し、徐々に内部GM表現とGMローカライゼーション性能が低下する。
この脆弱性は、敵のモデル中毒攻撃によってさらに悪化する。
この課題に対処するため、我々はCFLベースの新しいフレームワークARMORを提案し、継続アップデート中にGMを監視し、保護する。
ARMORは、GM重みテンソルの歴史的進化を学び、GM重みテンソルの次の状態を予測する新しい状態空間モデル(SSM)を導入する。
受信するローカル更新とSSMプロジェクションを比較することで、ARMORはずれを検出し、ローカル更新がGMに集約される前に、破損したアップデートを選択的に緩和する。
この機構は、時間的環境動態への堅牢な適応を可能にし、GMの腐敗を防ぎながらモデル中毒攻撃の効果を軽減する。
実世界の環境での実験的な評価は、ARMORが平均エラーの最大8.0倍、最悪のケースエラーの4.97倍という顕著な改善を実現していることを示している。
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