Many convex optimization problems with important applications in machine learning are formulated as empirical risk minimization (ERM). There are several examples: linear and logistic regression, LASSO, kernel regression, quantile regression, $p$-norm regression, support vector machines (SVM), and mean-field variational inference. To improve data privacy, federated learning is proposed in machine learning as a framework for training deep learning models on the network edge without sharing data between participating nodes. In this work, we present an interior point method (IPM) to solve a general ERM problem under the federated learning setting. We show that the communication complexity of each iteration of our IPM is $\tilde{O}(d^{3/2})$, where $d$ is the dimension (i.e., number of features) of the dataset.


翻译:许多在机器学习中具有重要应用的凸优化问题被表述为经验风险最小化(ERM)。例如:线性回归与逻辑回归、LASSO、核回归、分位数回归、$p$范数回归、支持向量机(SVM)以及平均场变分推断。为提升数据隐私性,联邦学习被提出作为一种机器学习框架,用于在网络边缘训练深度学习模型,而无需在参与节点之间共享数据。本文提出一种内点法(IPM),用于求解联邦学习设定下的广义ERM问题。我们证明,该IPM每次迭代的通信复杂度为$\tilde{O}(d^{3/2})$,其中$d$为数据集的维度(即特征数量)。

0
下载
关闭预览

相关内容

经验风险最小化(ERM)是统计学习理论中的一个原则,它定义了一系列学习算法,并用于给出其性能的理论界限。经验风险最小化的策略认为,经验风险最小的模型是最优的模型。根据这一策略,按照经验风险最小化求最优模型就是求解最优化问题。
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
76+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
52+阅读 · 2020年12月14日
专知会员服务
162+阅读 · 2020年1月16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
【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
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
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2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
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+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
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
VIP会员
最新内容
综述 | 多模态大模型的不确定性感知决策
专知会员服务
0+阅读 · 今天14:39
综述 | Deep Academic Survey:有状态闭环综述自动化
专知会员服务
0+阅读 · 今天14:37
综述 | 触觉与力觉感知机器人学习
专知会员服务
6+阅读 · 8月18日
综述 | AI科学家的过去与未来
专知会员服务
6+阅读 · 8月18日
论文 | OmniScientist:全模态全学科AI科学家
专知会员服务
10+阅读 · 8月16日
无人机已改变战场,但并未解决指挥问题
专知会员服务
11+阅读 · 8月14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
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
相关基金
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
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+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
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员