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A Personalized Federated Learning Algorithm Based on Dynamic Weight Allocation

delete2025-01-25
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OA
AI
Y
Yazhi Liu
S
Siwei Li
W
Wei Li *
H
Hui Qian
H
H. R. Xia
DOI:10.3390/electronics14030484delete
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摘要

摘要

En 中文
联邦学习是一种隐私保护的分布式机器学习范式。然而,由于客户端数据异质性,传统联邦平均算法训练的全局模型通常表现出较差的泛化能力。为缓解数据异质性的影响,一些现有研究提出了聚类联邦学习,其中将具有相似数据分布的客户端分组在一起,以减少来自不同客户端的干扰。然而,由于客户端的数据分布未知,确定最佳聚类数量较为困难,导致模型收敛效率降低。为解决此问题,本文提出了一种基于动态权重分配的个性化联邦学习算法。首先,允许每个客户端获取一个根据其本地数据分布定制的全局模型。在客户端模型聚合过程中,服务器首先计算客户端之间模型更新的相似性,并基于这些相似性动态分配聚合权重给客户端模型。其次,客户端使用接收到的专属全局模型,通过个性化联邦学习算法训练其本地模型。大量实验结果表明,与其他个性化联邦学习算法相比,所提出的方法有效提高了模型准确率和收敛速度。
Keyword:
federated learning
personalized federated learning
data heterogeneity
clustered federated learning
model aggregation

期刊

Electronics 封面图
Electronics
IF:
2.6
论文数:
1.1W
被引数:
4.7W

机构

N
North China University of Science and Technology
学者数:
1.9K
论文数: 585
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