Decentralised federated learning, based on peer-to-peer communication, is increasingly proposed for on-device training of machine learning models, promising a privacy-preserving, communication-efficient training process with no risk of single-point failure. However, the role of structural and temporal inhomogeneities in such fully decentralised settings remains poorly understood. Here, we investigate their effects when model parameters are locally averaged during aggregation. We show that the decentralised federated learning process is governed, both in the early phase and the late, stationary limit, by the same dynamics as a lazy random-walk diffusion process on temporal networks. Based on this mapping, we demonstrate that the typical experimental scenario used in decentralised federated learning leads to unrealistically rapid convergence because of ignoring the temporal and structural inhomogeneities inherent in the communication network. We analyse real-world temporal networks and find that inhomogeneities most often dramatically slow down diffusion, hence the convergence process.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

移动边缘网络中联邦学习效率优化综述
专知会员服务
50+阅读 · 2022年7月9日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
【资源】联邦学习相关文献资源大列表
专知
10+阅读 · 2020年2月25日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
20+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
《pyramid Attention Network for Semantic Segmentation》
统计学习与视觉计算组
44+阅读 · 2018年8月30日
一文读懂生成对抗网络GANs(附学习资源)
数据派THU
10+阅读 · 2018年2月9日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
41+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
11+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
20+阅读 · 2022年10月10日
VIP会员
最新内容
何为协作武器?
专知会员服务
5+阅读 · 9月1日
《理解认知战:超越信息》
专知会员服务
8+阅读 · 9月1日
美国战争部在GenAI.mil上推出OpenAI的ChatGPT Mil
专知会员服务
7+阅读 · 8月31日
人工智能赋能军事维护:重新定义国防战备
专知会员服务
3+阅读 · 8月31日
《美陆军野战手册(2026年):特种部队》
专知会员服务
5+阅读 · 8月31日
受限仓库多智能体取送中的动态安全等待点选择
相关VIP内容
移动边缘网络中联邦学习效率优化综述
专知会员服务
50+阅读 · 2022年7月9日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
相关资讯
【资源】联邦学习相关文献资源大列表
专知
10+阅读 · 2020年2月25日
强化学习三篇论文 避免遗忘等
CreateAMind
20+阅读 · 2019年5月24日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
《pyramid Attention Network for Semantic Segmentation》
统计学习与视觉计算组
44+阅读 · 2018年8月30日
一文读懂生成对抗网络GANs(附学习资源)
数据派THU
10+阅读 · 2018年2月9日
相关基金
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
41+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
11+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
12+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员