Leveraging heuristic client selection for enhanced secure federated submodel learning

选择(遗传算法) 计算机科学 启发式 趋同(经济学) 集合(抽象数据类型) 索引(排版) 比例(比率) 计算 相似性(几何) 机器学习 数据挖掘 人工智能 算法 万维网 图像(数学) 物理 经济 量子力学 程序设计语言 经济增长
作者
Panyu Liu,Tongqing Zhou,Zhiping Cai,Fang Liu,Yeting Guo
出处
期刊:Information Processing and Management [Elsevier]
卷期号:60 (3): 103211-103211
标识
DOI:10.1016/j.ipm.2022.103211
摘要

As the number of clients for federated learning (FL) has expanded to the billion level, a new research branch named secure federated submodel learning (SFSL) has emerged. In SFSL, mobile clients only download a tiny ratio of the global model from the coordinator’s global. However, SFSL provides little guarantees on the convergence and accuracy performance as the covered items may be highly biased. In this work, we formulate the problem of client selection through optimizing unbiased coverage of item index set for enhancing SFSL performance. We analyze the NP-hardness of this problem and propose a novel heuristic multi-group client selection framework by jointly optimizing index diversity and similarity. Specifically, heuristic exploration on some random client groups are performed progressively for an empirical approximate solution. Meanwhile, private set operations are used to preserve the privacy of participated clients. We implement the proposal by simulating large-scale SFSL application in a lab environment and conduct evaluations on two real-world data-sets. The results demonstrate the performance (w.r.t., accuracy and convergence speed) superiority of our selection algorithm than SFSL. The proposal is also shown to yield significant computation advantage with similar communication performance as SFSL.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
洪悦冰应助星辉采纳,获得10
刚刚
majf完成签到,获得积分10
1秒前
蔚然然发布了新的文献求助10
1秒前
银漪完成签到 ,获得积分10
1秒前
笨蛋小章发布了新的文献求助10
1秒前
你在烦恼什么完成签到,获得积分10
1秒前
gyhmm发布了新的文献求助10
1秒前
不要预印本_注意着点完成签到,获得积分10
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
青春纯白色完成签到,获得积分10
2秒前
好家伙完成签到,获得积分10
3秒前
123完成签到,获得积分10
4秒前
英俊的铭应助yuxiao采纳,获得10
4秒前
Xiaoyu完成签到,获得积分10
4秒前
泡芙完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
卓延恶发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
YiYang完成签到 ,获得积分10
6秒前
明天会更好完成签到,获得积分10
6秒前
踏实的盼秋完成签到 ,获得积分10
6秒前
顾矜应助朝阳采纳,获得30
6秒前
稳重的如容完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
shw完成签到 ,获得积分10
7秒前
迷路画笔完成签到,获得积分10
7秒前
心灵美的白卉完成签到,获得积分10
7秒前
wzc完成签到 ,获得积分10
8秒前
4737完成签到,获得积分10
8秒前
松鼠非鼠完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
达尔文完成签到 ,获得积分10
9秒前
田様应助笨蛋小章采纳,获得10
9秒前
聪明邪欢完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
阿泽发布了新的文献求助10
9秒前
衣吾余完成签到,获得积分10
9秒前
DingShicong完成签到 ,获得积分10
9秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
From Victimization to Aggression 1000
化妆品原料学 1000
小学科学课程与教学 500
Study and Interlaboratory Validation of Simultaneous LC-MS/MS Method for Food Allergens Using Model Processed Foods 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5645431
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4768803
关于积分的说明 15028908
捐赠科研通 4804012
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2568656
邀请新用户注册赠送积分活动 1525914
关于科研通互助平台的介绍 1485570