亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Computation and Communication Efficient Federated Learning With Adaptive Model Pruning

计算机科学 修剪 加速 瓶颈 架空(工程) 分布式计算 计算 同步(交流) 过程(计算) 趋同(经济学) 方案(数学) 残余物 机器学习 人工智能 计算机工程 并行计算 计算机网络 算法 频道(广播) 嵌入式系统 农学 数学分析 操作系统 生物 经济 经济增长 数学
作者
Zhida Jiang,Yang Xu,Hongli Xu,Zhiyuan Wang,Jianchun Liu,Qian Chen,Chunming Qiao
出处
期刊:IEEE Transactions on Mobile Computing [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:23 (3): 2003-2021 被引量:53
标识
DOI:10.1109/tmc.2023.3247798
摘要

Federated learning (FL) has emerged as a promising distributed learning paradigm that enables a large number of mobile devices to cooperatively train a model without sharing their raw data. The iterative training process of FL incurs considerable computation and communication overhead. The workers participating in FL are usually heterogeneous and the workers with poor capabilities may become the bottleneck of model training. To address the challenges of resource overhead and system heterogeneity, this article proposes an efficient FL framework, called FedMP, that improves both computation and communication efficiency over heterogeneous workers through adaptive model pruning. We theoretically analyze the impact of pruning ratio on training performance, and employ a Multi-Armed Bandit based online learning algorithm to adaptively determine different pruning ratios for heterogeneous workers, even without any prior knowledge of their capabilities. As a result, each worker in FedMP can train and transmit the sub-model that fits its own capabilities, accelerating the training process without hurting model accuracy. To prevent the diverse structures of pruned models from affecting the training convergence, we further present a new parameter synchronization scheme, called Residual Recovery Synchronous Parallel (R2SP). Besides, our proposed framework can be extended to the peer-to-peer (P2P) setting. Extensive experiments on physical devices demonstrate that FedMP is effective for different heterogeneous scenarios and data distributions, and can provide up to 4.1× speedup compared to the existing FL methods.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
完美世界应助欢欢采纳,获得10
2秒前
7秒前
8秒前
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
12秒前
阿星发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
英俊的铭应助倒逆之蝶采纳,获得10
16秒前
19秒前
qpp完成签到,获得积分10
21秒前
呵呵完成签到,获得积分10
25秒前
25秒前
清浅发布了新的文献求助10
26秒前
雪霁完成签到,获得积分10
26秒前
28秒前
29秒前
38秒前
俊逸的念寒完成签到 ,获得积分10
40秒前
556应助清浅采纳,获得10
46秒前
冷静的振家完成签到,获得积分10
46秒前
领导范儿应助chen采纳,获得10
49秒前
51秒前
53秒前
53秒前
54秒前
fay发布了新的文献求助10
55秒前
56秒前
1分钟前
1分钟前
chen完成签到,获得积分10
1分钟前
火山蜗牛完成签到,获得积分10
1分钟前
chen发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
王钢铁完成签到,获得积分10
1分钟前
科研通AI2S应助盛夏如花采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
小森华东完成签到 ,获得积分10
1分钟前
倒逆之蝶发布了新的文献求助10
1分钟前
在水一方应助帅气的亦玉采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
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
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 8000
Building Quantum Computers 800
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
Natural Product Extraction: Principles and Applications 500
Exosomes Pipeline Insight, 2025 500
Red Book: 2024–2027 Report of the Committee on Infectious Diseases 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 5664111
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4857755
关于积分的说明 15107180
捐赠科研通 4822567
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2581565
邀请新用户注册赠送积分活动 1535750
关于科研通互助平台的介绍 1493984