PPFL: A Personalized Federated Learning Framework for Heterogeneous Population

计算机科学 联合学习 个性化 联营 人口 原始数据 块(置换群论) 梯度下降 数据挖掘 解耦(概率) 人工智能 信息隐私 趋同(经济学) 数据科学 最优化问题 数据集成 机器学习 数据建模 个性化医疗 分布式数据库 可用性
作者
Hao Di,Yi Yang,Haishan Ye,Xiangyu Chang
出处
期刊:Cornell University - arXiv [Cornell University]
被引量:1
标识
DOI:10.48550/arxiv.2310.14337
摘要

Personalization aims to characterize individual preferences and is widely applied across many fields. However, conventional personalized methods operate in a centralized manner, potentially exposing raw data when pooling individual information. In this paper, with privacy considerations, we develop a flexible and interpretable personalized framework within the paradigm of federated learning, called \texttt{PPFL} (Population Personalized Federated Learning). By leveraging ``canonical models" to capture fundamental characteristics of a heterogeneous population and employing ``membership vectors" to reveal clients' preferences, \texttt{PPFL} models heterogeneity as clients' varying preferences for these characteristics. This approach provides substantial insights into client characteristics, which are lacking in existing Personalized Federated Learning (PFL) methods. Furthermore, we explore the relationship between \texttt{PPFL} and three main branches of PFL methods: clustered FL, multi-task PFL, and decoupling PFL, and demonstrate the advantages of \texttt{PPFL}. To solve \texttt{PPFL} (a non-convex optimization problem with linear constraints), we propose a novel random block coordinate descent algorithm and establish its convergence properties. We conduct experiments on both pathological and practical data sets, and the results validate the effectiveness of \texttt{PPFL}.
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
llqq完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
NexusExplorer的应助被Yumeng采纳,获得10
刚刚
英姑的应助被Rainielove0215采纳,获得10
刚刚
1秒前
细心大炮完成签到,获得积分10
1秒前
Nanno发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
伶俐向薇完成签到,获得积分10
2秒前
小呆完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
Anchor发布了新的文献求助30
3秒前
cc发布了新的文献求助10
4秒前
nexus完成签到,获得积分10
4秒前
ximi发布了新的文献求助10
4秒前
molihuakai的应助被王涛采纳,获得10
4秒前
熊熊阁完成签到,获得积分10
5秒前
害怕的靖巧完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
可爱的函函的应助被Azuki采纳,获得10
6秒前
TRACEY完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
医一直悟发布了新的文献求助20
7秒前
7秒前
丸子发布了新的文献求助10
7秒前
畔畔发布了新的文献求助60
7秒前
小呆发布了新的文献求助10
8秒前
xing_xing的应助被热情小白菜采纳,获得20
8秒前
清脆晓曼完成签到,获得积分10
8秒前
伊洛完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
阿锋完成签到 ,获得积分10
10秒前
ikkaisa发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
温暖灵波完成签到,获得积分10
11秒前
高贵的大蒜完成签到 ,获得积分10
11秒前
krab完成签到,获得积分20
11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
Rosenblum, Global Change Biology 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Convergent and bidirectional strategies towards the total synthesis of hemibrevetoxin B 300
Geschichtliche Grundbegriffe (GGB), Band 5: Pro–Soz 300
Die Religion in Geschichte und Gegenwart (RGG), 4. Auflage, Band 7: R–S 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7794378
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9330687
关于积分的说明 20438766
捐赠科研通 7384473
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3324342
关于科研通互助平台的介绍 2472004
邀请新用户注册赠送积分活动 2341470