arrow
返回

LOGO-CL: Accelerating semi-supervised federated learning in edge computing

delete2025-07-04
delete0
PRE
AI
Y
Yang Xu
Q
Q. Y. Wang
H
Hongli Xu
Y
Yunming Liao
L
Liusheng Huang
X
Xin Hang
DOI:10.1016/j.comnet.2025.111496delete
delete原文链接
delete原文求助
delete分享
delete收藏
摘要

摘要

En 中文
联邦学习(FL)在边缘计算中跨客户端训练模型方面获得了重要关注。标注数据的稀缺性为联邦学习在专业领域(如医学诊断)带来了关键挑战,这促使联邦半监督学习(FSSL)的发展以利用未标注数据。尽管先前的工作能够充分利用未标注数据,但它们不可避免地面临两大固有挑战:通信资源有限和数据异质性。现有的FSSL方法通常在训练过程中为全局更新频率和/或本地更新频率分配固定值,并忽略了未标注数据分布的影响,这严重阻碍了收敛稳定性和训练效率。为解决这些问题,我们提出了一种新型FSSL框架,称为LOGO-CL。具体而言,我们通过分析这两个超参数对训练过程的耦合影响,联合优化本地和全局更新频率。我们开发了一种基于多臂赌博机(MAB)的在线算法,以自适应地确定多样化的本地更新频率以及适当的全局更新频率,从而提高训练效率。此外,LOGO-CL利用对比学习技术,通过在全局和本地训练过程中引入正则化项,缓解未标注数据异质性的影响,确保在数据分布不平衡时仍具有鲁棒性。大量实验表明,与基线方法相比,当达到相同目标精度时,LOGO-CL实现了2.3倍的模型训练加速,并将通信成本降低了44%。此外,在具有中等噪声的数据集上,LOGO-CL将模型精度提高了高达4.8%。

期刊

Computer Networks 封面图
Computer Networks
IF:
4.6
论文数:
1.7K
被引数:
1.6W

机构

暂无机构信息
引用论文

引用论文

Overcoming Noisy Labels and Non-IID Data in Edge Federated Learning
err2024-12-01
err0
PREAI
errXu, Yang; Liao, Yunming; Wang, Lun; Xu, Hongli; Jiang, Zhida; Zhang, Wuyang
err分享
err收藏
err分享
err收藏
err分享
err收藏
Federated Learning With Non-IID Data: A Survey非IID数据的联邦学习: 一项调查
err2024-06-01
err44
PREAI
errLu, Zili; Pan, Heng; Dai, Yueyue; Si, Xueming; Zhang, Yan
err分享
err收藏
Adaptive Federated Learning in Resource Constrained Edge Computing Systems资源受限边缘计算系统中的自适应联合学习
err2019-06-01
err1.4K
errOAAI
errWang, Shiqiang; Tuor, Tiffany; Salonidis, Theodoros; Leung, Kin K.; Makaya, Christian; He, Ting; Chan, Kevin
err分享
err收藏
Deep learning and alternative learning strategies for retrospective real-world clinical data回顾性真实世界临床数据的深度学习和替代学习策略
err2019-05-30
err149
errOAAI
errChen, David; Liu, Sijia; Kingsbury, Paul; Sohn, Sunghwan; Storlie, Curtis B.; Habermann, Elizabeth B.; Naessens, James M.; Larson, David W.; Liu, Hongfang
err分享
err收藏
学者 查看更多内容