We study federated learning (FL) with adversarial clients, where the goal is to minimize the average loss of the honest (non-adversarial) clients without knowing their identity. Under heterogeneity, a single shared model parameter is statistically inappropriate: it cannot capture the distinct data-generating processes across clients, incurring an irreducible model-heterogeneity bias and severely limiting robustness to adversarial clients (a.k.a. Byzantine-robustness). We address this problem through representation learning, where each client learns a personalized linear head, while collaboratively estimating a shared nonlinear representation through Byzantine-robust aggregation. We demonstrate that the heterogeneity among honest representation gradients is controlled by the representation error and statistical errors that decay either with the number of data samples per client ($τ$) or the number of iterations ($T$). In particular, our non-asymptotic parameter recovery error bound reveals three terms: (i) an initialization-dependent error that goes away with $T$, (ii) finite-sample noise terms that decreases with $τ$ and the number of honest clients, and (iii) a stochastic gradient variance term that also reduces with $T$. Importantly, with no irreducible model-heterogeneity bias in our bounds. We extend the regression analysis to multiclass classification, and empirically validate it on CIFAR-10, FEMNIST, and School Exam Score datasets.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

【剑桥大学博士论文】联邦学习效率原则研究
专知会员服务
13+阅读 · 2025年9月6日
【剑桥大学博士论文】联邦自监督学习,141页pdf
专知会员服务
19+阅读 · 2024年6月15日
【2022新书】联邦学习:方法和应用的综合概述
专知会员服务
149+阅读 · 2022年7月14日
亚马逊最新《联邦学习》简明综述
专知会员服务
85+阅读 · 2022年2月6日
专知会员服务
27+阅读 · 2021年5月9日
最新《联邦学习Federated Learning》报告,Federated Learning
专知会员服务
92+阅读 · 2020年12月2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
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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
半监督多任务学习:Semisupervised Multitask Learning
我爱读PAMI
18+阅读 · 2018年4月29日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2017年6月30日
国家自然科学基金
15+阅读 · 2016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
9+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
12+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
5+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
Arxiv
10+阅读 · 2021年3月30日
VIP会员
最新内容
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
5+阅读 · 10月13日
迈向更智慧的军事情报
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《美国陆军2026年野战手册 2-0 情报》
专知会员服务
5+阅读 · 10月12日
《基于启发式算法求解武器-目标分配问题》
专知会员服务
7+阅读 · 10月12日
《美陆军最新条令出版物 2-0 情报》
专知会员服务
8+阅读 · 10月10日
电子战测试与训练靶场:战前验证战备状态
专知会员服务
3+阅读 · 10月10日
《美国陆军如何作战》46页最新报告
专知会员服务
9+阅读 · 10月10日
相关VIP内容
【剑桥大学博士论文】联邦学习效率原则研究
专知会员服务
13+阅读 · 2025年9月6日
【剑桥大学博士论文】联邦自监督学习,141页pdf
专知会员服务
19+阅读 · 2024年6月15日
【2022新书】联邦学习:方法和应用的综合概述
专知会员服务
149+阅读 · 2022年7月14日
亚马逊最新《联邦学习》简明综述
专知会员服务
85+阅读 · 2022年2月6日
专知会员服务
27+阅读 · 2021年5月9日
最新《联邦学习Federated Learning》报告,Federated Learning
专知会员服务
92+阅读 · 2020年12月2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
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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
半监督多任务学习:Semisupervised Multitask Learning
我爱读PAMI
18+阅读 · 2018年4月29日
相关基金
国家自然科学基金
6+阅读 · 2017年6月30日
国家自然科学基金
15+阅读 · 2016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
9+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
12+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
5+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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员