Federated learning (FL) is a paradigm that allows distributed clients to learn a shared machine learning model without sharing their sensitive training data. While largely decentralized, FL requires resources to fund a central orchestrator or to reimburse contributors of datasets to incentivize participation. Inspired by insights from prior-independent auction design, we propose a mechanism, FIPIA (Federated Incentive Payments via Prior-Independent Auctions), to collect monetary contributions from self-interested clients. The mechanism operates in the semi-honest trust model and works even if clients have a heterogeneous interest in receiving high-quality models, and the server does not know the clients' level of interest. We run experiments on the MNIST, FashionMNIST, and CIFAR-10 datasets to test clients' model quality under FIPIA and FIPIA's incentive properties.


翻译:联邦学习(FL)是一种范例,它允许分布式客户学习共享的机器学习模式,而不必分享其敏感的培训数据。虽然基本上分散化,但FL需要资源资助一个中央管弦乐队或偿还数据集提供者,以激励参与。在前独立拍卖设计的深刻见解的启发下,我们提议了一个机制,即FIPIA(通过前独立拍卖的奖励性付款联合会),以从自利客户那里募集捐款。这个机制在半诚实信任模式下运作,即使客户对接受高质量模型有不同的兴趣,服务器也不了解客户的兴趣水平。我们在MNIST、FashonMNIST和CIFAR-10数据集上进行了实验,以测试FIPIA和FIPIA的激励特性下的客户模式质量。

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联邦学习(Federated Learning)是一种新兴的人工智能基础技术,在 2016 年由谷歌最先提出,原本用于解决安卓手机终端用户在本地更新模型的问题,其设计目标是在保障大数据交换时的信息安全、保护终端数据和个人数据隐私、保证合法合规的前提下,在多参与方或多计算结点之间开展高效率的机器学习。其中,联邦学习可使用的机器学习算法不局限于神经网络,还包括随机森林等重要算法。联邦学习有望成为下一代人工智能协同算法和协作网络的基础。
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