論文の概要: Distribution Alignment for One-Shot Federated Learning via Optimal Transport
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.16655v1
- Date: Mon, 15 Jun 2026 12:46:41 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-16 16:21:34.553819
- Title: Distribution Alignment for One-Shot Federated Learning via Optimal Transport
- Title(参考訳): 最適輸送によるワンショットフェデレーション学習のための配電アライメント
- Authors: Daniele Berardini, Vito Paolo Pastore, Vittorio Murino,
- Abstract要約: One-Shot Federated Learning (OSFL)は、クライアントがサーバと一度だけ対話する極端な通信体制に対処する。
我々はOSFLのための幾何対応機能フレームワークSLOT-Alignを紹介する。
SLOT-Alignは、ジョイントドメインとラベルシフトの精度とロバスト性を一貫して改善する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 9.015020587537864
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: One-Shot Federated Learning (OSFL) addresses extreme communication regimes in which clients interact with the server only once, amplifying the impact of heterogeneous client data distributions. In particular, the interaction of domain shift and label shift across clients induces misaligned feature representations that cannot be corrected through iterative optimization. Existing OSFL methods rely on distillation, server-side generation or ensemble-based aggregation, but assume aligned representations or address domain and label shift separately. We introduce SLOT-Align (Single-round, Learning-free Optimal Transport Alignment), a geometry-aware feature harmonization framework for OSFL. SLOT-Align uses a shared frozen encoder to extract compact feature statistics, constructs a global reference via Bures-Wasserstein barycenters, and aligns local representations using closed-form geodesic optimal transport maps. The method is computationally efficient and can be combined with existing OSFL pipelines relying on frozen encoders without modifying their training procedures. Extensive experiments across multiple benchmarks, pretrained backbones, and OSFL methods show that SLOT-Align consistently improves accuracy and robustness under joint domain and label shift.
- Abstract(参考訳): One-Shot Federated Learning (OSFL)は、クライアントがサーバと一度だけ対話する極端な通信体制に対処し、異種クライアントデータ分散の影響を増幅する。
特に、クライアント間のドメインシフトとラベルシフトの相互作用は、反復最適化によって修正できない、不整合した特徴表現を誘導します。
既存のOSFLメソッドは蒸留、サーバサイド生成、アンサンブルベースのアグリゲーションに依存しているが、アラインメントやアドレスドメイン、ラベルのシフトを別々に仮定する。
SLOT-Align (Single-round, Learning-free Optimal Transport Alignment) はOSFLの幾何学的特徴調和フレームワークである。
SLOT-Alignは共有冷凍エンコーダを用いてコンパクトな特徴統計を抽出し、Bures-Wasserstein Barycentersを介してグローバル参照を構築し、閉形式の測地的最適輸送マップを用いて局所表現を調整する。
この方法は計算効率が良く、トレーニング手順を変更することなく、凍結エンコーダに依存する既存のOSFLパイプラインと組み合わせることができる。
複数のベンチマーク、事前訓練されたバックボーン、OSFL手法による大規模な実験により、SLOT-Alignは、ジョイントドメインとラベルシフトの下での精度と堅牢性を一貫して改善することが示された。
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