Federated Unlearning (FU) aims to delete specific training data from an ML model trained using Federated Learning (FL). We introduce QuickDrop, an efficient and original FU method that utilizes dataset distillation (DD) to accelerate unlearning and drastically reduces computational overhead compared to existing approaches. In QuickDrop, each client uses DD to generate a compact dataset representative of the original training dataset, called a distilled dataset, and uses this compact dataset during unlearning. To unlearn specific knowledge from the global model, QuickDrop has clients execute Stochastic Gradient Ascent with samples from the distilled datasets, thus significantly reducing computational overhead compared to conventional FU methods. We further increase the efficiency of QuickDrop by ingeniously integrating DD into the FL training process. By reusing the gradient updates produced during FL training for DD, the overhead of creating distilled datasets becomes close to negligible. Evaluations on three standard datasets show that, with comparable accuracy guarantees, QuickDrop reduces the duration of unlearning by 463.8x compared to model retraining from scratch and 65.1x compared to existing FU approaches. We also demonstrate the scalability of QuickDrop with 100 clients and show its effectiveness while handling multiple unlearning operations.


翻译:联邦遗忘学习旨在从联邦学习训练出的机器学习模型中删除特定训练数据。我们提出QuickDrop,这是一种高效且新颖的联邦遗忘学习方法,利用数据集蒸馏技术加速遗忘过程,相比现有方法大幅降低计算开销。在QuickDrop中,每个客户端使用数据集蒸馏生成一个代表原始训练数据的紧凑型数据集(称为蒸馏数据集),并在遗忘过程中使用该紧凑数据集。为了让全局模型遗忘特定知识,QuickDrop让客户端使用蒸馏数据集中的样本执行随机梯度上升,从而显著降低相较于传统联邦遗忘方法的计算开销。我们通过巧妙地将数据集蒸馏集成到联邦学习训练过程中,进一步提升了QuickDrop的效率。通过复用联邦学习训练过程中产生的梯度更新进行数据集蒸馏,创建蒸馏数据集的开销几乎可以忽略不计。在三个标准数据集上的评估表明,在精度保证相当的情况下,QuickDrop将遗忘时间相比从头重新训练模型缩短了463.8倍,相比现有联邦遗忘方法缩短了65.1倍。我们还展示了QuickDrop在100个客户端下的可扩展性,并证明了其在处理多次遗忘操作时的有效性。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12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
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31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
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2024年1月17日
AQuA: A Benchmarking Tool for Label Quality Assessment
Anomalous Instance Detection in Deep Learning: A Survey
Arxiv
11+阅读 · 2018年4月8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
7+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
8+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
6+阅读 · 6月17日
相关资讯
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
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31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
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员