The analysis of distributed techniques is often focused upon their efficiency, without considering their robustness (or lack thereof). Such a consideration is particularly important when devices or central servers can fail, which can potentially cripple distributed systems. When such failures arise in wireless communications networks, important services that they use/provide (like anomaly detection) can be left inoperable and can result in a cascade of security problems. In this paper, we present a novel method to address these risks by combining both flat- and star-topologies, combining the performance and reliability benefits of both. We refer to this method as "Tol-FL", due to its increased failure-tolerance as compared to the technique of Federated Learning. Our approach both limits device failure risks while outperforming prior methods by up to 8% in terms of anomaly detection AUROC in a range of realistic settings that consider client as well as server failure, all while reducing communication costs. This performance demonstrates that Tol-FL is a highly suitable method for distributed model training for anomaly detection, especially in the domain of wireless networks.


翻译:针对分布式技术的分析往往侧重于其效率,而较少关注其鲁棒性(或缺乏鲁棒性)。当设备或中央服务器可能发生故障时,这种考量尤为重要,因为故障可能严重影响分布式系统的运行。在无线通信网络中,此类故障会导致其所使用或提供的重要服务(例如异常检测)无法正常运行,进而引发一系列安全问题。本文提出了一种新颖方法,通过结合扁平拓扑与星型拓扑,融合了两者的性能与可靠性优势,以应对上述风险。我们将该方法命名为"Tol-FL",因其相较于联邦学习技术具有更强的容错性。在考虑客户端及服务器故障的多个真实场景中,我们的方法不仅限制了设备故障风险,还将异常检测的AUROC指标相较于现有方法提升了高达8%,同时降低了通信开销。这一性能表现证明,Tol-FL是一种高度适用于异常检测分布式模型训练的方法,尤其是在无线网络领域。

0
下载
关闭预览

相关内容

Explanation:无线网。 Publisher:Springer。 SIT: http://dblp.uni-trier.de/db/journals/winet/
【ICDM 2022教程】图挖掘中的公平性:度量、算法和应用
专知会员服务
28+阅读 · 2022年12月26日
Python分布式计算,171页pdf,Distributed Computing with Python
专知会员服务
108+阅读 · 2020年5月3日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
105+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6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
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【推荐】深度学习目标检测概览
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月1日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2009年12月31日
Generalized Out-of-Distribution Detection: A Survey
Arxiv
15+阅读 · 2021年10月21日
Advances and Open Problems in Federated Learning
Arxiv
18+阅读 · 2019年12月10日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
4+阅读 · 6月17日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6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
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【推荐】深度学习目标检测概览
机器学习研究会
10+阅读 · 2017年9月1日
相关基金
国家自然科学基金
3+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员