論文の概要: SplitLite: Low-Rank Residual Compression for Split Learning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.23018v1
- Date: Mon, 24 Aug 2026 09:20:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-25 13:29:44.007917
- Title: SplitLite: Low-Rank Residual Compression for Split Learning
- Title(参考訳): SplitLite: スプリットラーニングのための低ランク残差圧縮
- Abstract要約: SplitLiteは通信効率の高い分割型LoRAファインチューニング方式である。
この性質を明らかにすることで、SplitLiteは量子化された特異値分解残基のみを伝達する。
本手法は,通信性能を損なうことなく,アクティベーションアップリンク通信コストを最大93.5%削減し,通信コストを最大83.7%削減する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 13.143425367328385
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Federated fine-tuning of on-device large language models (LLMs) faces a significant computing burden. To overcome this limitation, split learning (SL) has emerged as a promising solution, which offloads the primary training workload to a powerful server. However, SL requires exchanging high-dimensional activations and gradients between clients and the server, resulting in prohibitive communication costs. To overcome this challenge, we propose SplitLite, a communication-efficient split federated LoRA fine-tuning method that exploits the low effective rank structure of consecutive-epoch activation and gradient residuals. Our key finding is that, when LoRA uses rank $r$ updates in parameter space, the activation and gradient residuals of the same data sample between adjacent epochs also exhibit effective rank-$2r$ and rank-$4r$ structures, respectively. By revealing this property, SplitLite transmits only quantized truncated singular value decomposition (SVD) residual factors, thereby significantly reducing both activation uplink and gradient downlink traffic. Extensive experiments on the GLUE benchmark across a series of advanced on-device LLMs demonstrate that our method reduces activation uplink communication costs by up to 93.5\% and total communication costs by up to 83.7\%, without performance degradation.
- Abstract(参考訳): デバイス上での大規模言語モデル(LLM)のフェデレーションによる微調整は、大きな計算負担に直面している。
この制限を克服するため、スプリットラーニング(SL)が有望なソリューションとして登場し、主要なトレーニングワークロードを強力なサーバにオフロードする。
しかし、SLはクライアントとサーバの間で高次元のアクティベーションとグラデーションを交換する必要があるため、通信コストは禁じられる。
この課題を解決するために,通信効率の高い分割型LoRAファインチューニング手法であるSplitLiteを提案する。
我々の重要な発見は、LoRAがパラメータ空間のランク$r$更新を使用するとき、隣接するエポック間の同一データサンプルのアクティベーションと勾配残差は、それぞれ有効ランク$2r$とランク$4r$の構造を示すことである。
この特性を明らかにすることで、SplitLiteは量子化されたトランケート特異値分解(SVD)残差因子のみを送信し、アクティベーションアップリンクと勾配ダウンリンクトラフィックの両方を著しく低減する。
GLUEベンチマークにおける一連のデバイス上での大規模実験により,本手法は性能劣化を伴わずに,アクティベーションアップリンク通信コストを最大93.5 %,トータル通信コストを最大83.7 %削減することを示した。
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