GFedKRL: Graph Federated Knowledge Re-Learning for Effective Molecular Property Prediction via Privacy Protection

计算机科学 独立同分布随机变量 聚类系数 图形 差别隐私 机器学习 聚类分析 人工智能 信息隐私 数据挖掘 理论计算机科学 计算机安全 数学 统计 随机变量
作者
Yangyou Ning,Jinyan Wang,De Li,Dongqi Yan,Xianxian Li
出处
期刊:Lecture Notes in Computer Science [Springer Science+Business Media]
卷期号:: 426-438 被引量:1
标识
DOI:10.1007/978-3-031-44213-1_36
摘要

Graph Neural Networks (GNNs) are one of the primary methods for molecular property prediction due to their ability to learn state-of-the-art level representations from graph-structured molecular data. In addition, the Federated Learning (FL) paradigm, which allows multiple ends to collaborate on machine learning training without sharing local data, is being considered for introduction to improve the performance of multiple ends. However, in FL, the molecular graph data among clients are not only Non-Independent Identically Distribution (Non-IID) but also skewed in quantity distribution. In this paper, we propose the GFedKRL framework to perform knowledge distillation and re-learning during the interaction between clients and servers in each cluster after clustering the graph embeddings uploaded. We also analyze the risk of privacy leakage in the GFedKRL and propose personalized local differential privacy to protect privacy while better controlling the amount of noise input and improving model performance. In addition, to resist the impact of noise data on the clients’ model, graph representation learning is enhanced by knowledge contrast learning at the local clients. Finally, our approach achieves better results in three experimental datasets compared with four public benchmark methods.

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
成小调发布了新的文献求助10
1秒前
拳拳的应助被快乐D刘大牛采纳,获得10
1秒前
小丸子完成签到 ,获得积分10
2秒前
YU完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
XM完成签到 ,获得积分10
3秒前
可爱的函函的应助被大羊羊采纳,获得10
4秒前
香蕉觅云的应助被lzga采纳,获得10
4秒前
6秒前
温柔梦易发布了新的文献求助10
7秒前
LJN发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
斯文败类的应助被无奈的大门采纳,获得10
9秒前
FashionBoy的应助被成小调采纳,获得10
11秒前
11秒前
可爱的函函的应助被CHEN采纳,获得10
12秒前
013完成签到,获得积分10
12秒前
慕青的应助被张国麒采纳,获得10
14秒前
狂野哑铃完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
Mu发布了新的文献求助10
15秒前
紧张的海发布了新的文献求助10
15秒前
科研通AI6.2的应助被金钱蛋采纳,获得10
15秒前
Orange的应助被丧失采纳,获得10
16秒前
16秒前
大羊羊发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
20秒前
20秒前
贪玩诗云发布了新的文献求助30
21秒前
xxrj发布了新的文献求助10
22秒前
华仔的应助被YJR采纳,获得10
22秒前
大个的应助被饭碗采纳,获得10
22秒前
爆米花的应助被xing采纳,获得10
23秒前
23秒前
23秒前
23秒前
TMOMOR的应助被孤独天奇采纳,获得10
24秒前
壮观谷芹完成签到 ,获得积分10
24秒前
24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
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Représentation chimique de la structure des kérogènes et des asphaltènes en fonction de leur origine et de leur degré d'évolution 800
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8054031
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9481097
关于积分的说明 21305549
捐赠科研通 7622039
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3394140
关于科研通互助平台的介绍 2525052
邀请新用户注册赠送积分活动 2432207