論文の概要: Server-Side Sparse Assignment for Federated Mixture-of-Experts
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2611.07093v1
- Date: Wed, 04 Nov 2026 19:57:11 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-11-06 21:50:50.442643
- Title: Server-Side Sparse Assignment for Federated Mixture-of-Experts
- Title(参考訳): Federated Mixture-of-Expertsのためのサーバサイドスパースアサインメント
- Abstract要約: 本稿では,サーバサイドのスパース・エキスパート・アサインメント・フレームワークを提案し,部分的な観察からクライアント固有の専門家関係を推定する。
S3$-MoEは1.31パーセント高く、クライアントあたり5ドルのエキスパートしかロードしない。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 11.645059926678082
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Large language models (LLMs) are increasingly recognized for their remarkable capabilities; federated learning (FL) offers a promising framework for collaboratively fine-tuning LLMs on edge devices while achieving data privacy. However, edge devices are inherently heterogeneous: clients may exhibit diverse data distributions and resource constraints, including limited memory and computation budgets. Recent federated Mixture-of-Experts (MoE) approaches address these challenges by using sparse expert activation or partial expert loading. However, existing partial-expert methods rely on heuristic full-pool observations or prioritize system-wide load balance, without guarantees for recovering client-specific relevant experts from partial observations. We propose $S^3$-MoE, a server-side sparse expert assignment framework that estimates client-specific expert relevance from partial observations and refines assignments through an exploit--explore mechanism. We also establish relevance-estimation error and exact Top-$K$ recovery guarantees. Experiments using a CNN-based MoE on CIFAR-100 show that $S^3$-MoE recovers task-dependent client--expert preferences and reduces conflicts caused by correlated expert selection across clients. Compared with Full-20 FedAvg, which gives each client access to all 20 experts for local Top-5 routing, $S^3$-MoE achieves 1.31 percentage points higher mean final accuracy while loading only $5$ experts per client.
- Abstract(参考訳): 統合学習(FL)は、データプライバシを達成しつつ、エッジデバイス上で協調的にLLMを微調整する、有望なフレームワークを提供する。
しかし、エッジデバイスは本質的に異質である:クライアントは、メモリや計算予算の制限を含む、多様なデータ分散とリソース制約を示すことができる。
近年のMixerated Mixture-of-Experts (MoE) アプローチは、スパースエキスパートアクティベーションや部分エキスパートローディングを用いてこれらの課題に対処している。
しかし、既存の部分専門的な手法は、ヒューリスティックなフルプール観測やシステム全体の負荷バランスの優先順位に頼っており、部分的な観察からクライアント固有の関連する専門家を回復させる保証はない。
本稿では,サーバサイドのスパース専門家割当てフレームワークである$S^3$-MoEを提案する。
また、妥当性推定誤差と正確なTop-$K$リカバリ保証を確立する。
CNNベースのMoE on CIFAR-100の実験では、$S^3$-MoEはタスク依存のクライアント-専門家の嗜好を回復し、クライアント間の相関した専門家選択による競合を減らす。
Full-20 FedAvgと比べ、各クライアントがローカルのTop-5ルーティングの20名全員にアクセスできるのに対し、$S^3$-MoEは1.31ポイント高い最終精度を達成し、クライアントあたり5ドルのエキスパートしかロードしない。
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