論文の概要: Subspace-Constrained Federated Learning with Low-Rank Adaptation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.22724v1
- Date: Sun, 21 Jun 2026 23:49:22 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-25 05:05:11.274163
- Title: Subspace-Constrained Federated Learning with Low-Rank Adaptation
- Title(参考訳): 低ランク適応によるサブスペース制約付きフェデレーション学習
- Authors: Neranjan Senarath, Rohit Muralitharan, Sadia Asif,
- Abstract要約: フェデレートされた低ランク適応手法は、通信とプライバシーの制約下での大型モデルの微調整には魅力的である。
この部分空間の不整合がLoRAに基づくフェデレーション学習における破壊的な凝集と緩やかな収束をもたらすかどうかを考察する。
本稿では,ローカルクライアントの更新をグローバルな参照サブスペースに近い状態に保つための,サブスペース規則化されたフェデレーションLoRAの目的を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Federated low-rank adaptation methods are attractive for fine-tuning large models under communication and privacy constraints, but heterogeneous client data can induce geometric misalignment between local low-rank updates. We study whether this subspace misalignment leads to destructive aggregation and slower convergence in LoRA-based federated learning. We propose a subspace-regularized federated LoRA objective that encourages local client updates to remain close to a shared global reference subspace. We present a complete empirical evaluation on two pretrained models, RoBERTa-large and SmolLM-360M, over HellaSwag in a non-IID 10-client federated setting, across 3 random seeds (42, 43, 44), yielding 24 total experimental runs (4 methods x 3 seeds x 2 models). On RoBERTa-large, Subspace-Reg achieves the strongest mean best accuracy (0.454 +/- 0.023), mean final accuracy (0.429 +/- 0.011), and lowest final loss (1.363) across all three seeds, outperforming FedAvg, SVD redistribution, and FedSVD baselines by a large margin. On SmolLM-360M, FedAvg leads on accuracy, revealing that accuracy gains are model-dependent. Crucially, Subspace-Reg achieves near-perfect basis overlap, approximately 0.9999, on both models and across all seeds, versus 0.958 to 0.991 for all baselines, providing robust support for the geometric alignment hypothesis. The code is publicly available at https://github.com/sadia-sigma-lab/Subspace-Constrained-Federated-learning-with-Lora.
- Abstract(参考訳): フェデレートされた低ランク適応手法は,通信やプライバシ制約下での大規模モデルの微調整には魅力的だが,不均一なクライアントデータによって局所的な低ランク更新間の幾何的ミスアライメントが引き起こされる可能性がある。
この部分空間の不整合がLoRAに基づくフェデレーション学習における破壊的な凝集と緩やかな収束をもたらすかどうかを考察する。
本稿では,ローカルクライアントの更新をグローバルな参照サブスペースに近い状態に保つための,サブスペース規則化されたフェデレーションLoRAの目的を提案する。
我々は,RoBERTa-largeとSmolLM-360Mの2種類の事前訓練モデルに対して,非IID10サイクルフェデレーションセッティング(42,43,44)の2種類のランダム種子(42,43,44)に対して完全な実験的評価を行い,24回の試験的な実行(4つの方法 x 3 シード x 2 モデル)を得た。
RoBERTa-largeでは、Subspace-Regが最も高い平均精度(0.454 +/- 0.023)、平均最終精度(0.429 +/- 0.011)、最低最終損失(1.363)を達成し、FedAvg、SVD再分配、FedSVDベースラインを大きく上回っている。
SmolLM-360Mでは、FedAvgは精度を導き、精度のゲインがモデル依存であることを明らかにする。
重要なことに、Subspace-Regは、ほぼ完全なベースオーバーラップ(約0.9999)を達成するが、すべてのベースラインに対して0.958から0.991は、幾何アライメント仮説の堅牢な支持を提供する。
コードはhttps://github.com/sadia-sigma-lab/Subspace-Constrained-Federated-learning-with-Loraで公開されている。
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