論文の概要: Beyond Aggregate Drift: Optimal Client-Specific Windows in Federated Learning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.15543v1
- Date: Sun, 11 Oct 2026 11:34:54 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-19 18:02:16.500814
- Title: Beyond Aggregate Drift: Optimal Client-Specific Windows in Federated Learning
- Title(参考訳): Aggregate Driftを超えて: フェデレーションラーニングにおける最適なクライアント特化Windows
- Abstract要約: 私たちは、継続的に到着するデータから学習を研究する。各クライアントは、それぞれのディストリビューションからサンプルを採取し、これらの分散は時間とともにドリフトし、サーバは、クライアントの重み付けされた平均損失の最小値を追跡する必要がある。
ひとつの共有ウィンドウは、一度にすべてのクライアントにサービスを提供しなければならないため、高速に変化するクライアントは、遅く、ほぼ静止しているクライアントのサンプリングノイズを運ぶ。
私たちは、各クライアントに、そのクライアントのノイズ、到着率、ドリフトの大きさの独自のメモリを与え、共通のポイントから始まるアクセラレーションされたメソッドによってそれをリフレッシュします。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 36.90685004800658
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We study federated learning from continuously arriving data: each client samples from its own distribution, these distributions drift over time, and the server must track the minimizer of the clients' weighted average loss. Clients are not alike as they collect data at different rates, with different noise, and change at different speeds. The main question is how much history should each one keep? A single shared window must serve every client at once, and so makes a fast-changing client carry the sampling noise of a slow, nearly stationary one. We give each client a memory of its own, sized to that client's noise, arrival rate, and drift, and refresh it by restarted accelerated method that starts from a common point. The tracking error is then bounded by \[ R\left(\sum_m w_m^{3/2}\,σ_m\sqrt{γ_m/λ_m}\right)^{2/3}, \] for clients with weight $w_m$, noise $σ_m$, arrival rate $λ_m$, and drift rate $γ_m$ on a domain of diameter $R$. This is never worse than what any common window can achieve, and strictly better whenever noise and drift are spread unevenly across clients. A lower bound that puts different groups of clients on different drift clocks shows this quantity is the right one. The two bounds agree up to a constant whenever the clients occupy boundedly many refresh scales, and in general differ only by the sixth root of the number of scales. Experiments show the gain comes from the memory rather than from the solver: it persists across accelerated, stochastic-gradient, and one-step methods, and against a separately tuned common-memory baseline.
- Abstract(参考訳): それぞれのクライアントは、それぞれの分散からサンプルを採取し、これらの分散は時間とともにドリフトし、サーバは、クライアントの重み付き平均損失の最小化を追跡する必要がある。
クライアントは、異なるレートでデータを収集し、異なるノイズで、異なる速度で変更するため、似ていない。
主な疑問は、それぞれの歴史がどれくらい保持されるべきかということです。
ひとつの共有ウィンドウは、一度にすべてのクライアントにサービスを提供しなければならないため、高速に変化するクライアントは、遅く、ほぼ静止しているクライアントのサンプリングノイズを運ぶ。
私たちは、各クライアントに、そのクライアントのノイズ、到着率、ドリフトの大きさの独自のメモリを与え、共通のポイントから始まるアクセラレーションされたメソッドによってそれをリフレッシュします。
次に、追跡誤差は、重量$w_m$、ノイズ$σ_m$、到着レート$λ_m$、直径$R$の領域でのドリフトレート$γ_m$、クライアントに対する \[R\left(\sum_m w_m^{3/2}\,σ_m\sqrt{γ_m/λ_m}\right)^{2/3}, \] でバウンドされる。
これは、一般的なウィンドウが達成できるものよりも悪くはないし、ノイズやドリフトがクライアント全体に不均一に分散するたびに、厳密には改善される。
異なるドリフトクロックに異なるクライアントのグループを置く低い境界は、この量が正しいことを示している。
2つのバウンダリは、クライアントが多くのリフレッシュスケールを有界に占有するたびに常に一致し、一般的には、スケールの数の6番目のルートによってのみ異なる。
実験では、チューンされた共通メモリベースラインに対して、加速された、確率的な、段階的な、ワンステップのメソッドにまたがって継続する。
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