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题名一种基于CutMix的增强联邦学习框架
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作者
王春东
杜英琦
莫秀良
付浩然
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机构
“计算机病毒防治技术”国家工程实验室
“学习型智能系统”教育部工程研究中心
天津理工大学计算机科学与工程学院
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出处
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2023年第S02期913-920,共8页
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文摘
联邦学习(Federated Learning)的出现解决了传统机器学习中存在的“数据孤岛”问题,能够在保护客户端本地数据隐私的前提下进行集体模型的训练。当客户端数据为独立同分布(Independently Identically Distribution,IID)数据时,联邦学习能够达到近似于集中式机器学习的精确度。然而在现实场景下,由于客户端设备、地理位置等差异,往往存在客户端数据含有噪声数据以及非独立同分布(Non-IID)的情况。因此,提出了一种基于CutMix的联邦学习框架,即剪切增强联邦学习(CutMix Enhanced Federated Learning,CEFL)。首先通过数据清洗算法过滤掉噪声数据,再通过基于CutMix的数据增强方式进行训练,可以有效提高联邦学习模型在真实场景下的学习精度。在MNIST和CIFAR-10标准数据集上进行了实验,相比传统的联邦学习算法,剪切增强联邦学习在Non-IID数据下对模型的准确率分别提升了23%和19%。
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关键词
联邦学习
非独立同分布数据
数据清洗
数据增强
显著性检测
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Keywords
Federated learning
Non-independent identically distributed data
Data cleaning
Data augmentation
Saliency detection
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分类号
TP183
[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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