11.21

看了 Decentralized Federated Learning for Electronic Health Records 这篇论文,我看有港科大就看了,主要是应用,没有啥数学推理。

应用场景: 医疗数据联邦学习,医疗数据高度敏感,不宜泄露,美国的 United States Health Insurance Portability and Accountability Act(HIPPA)法案等禁止了医疗机构和保险公司、算力处理设施交换数据。

在没有可信任的中心服务器的情况下,可以使用 decentralized fedrated learing。

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医疗机构位置分布图(左)和 三个医院的样本采样分布(右)(Non-IID)

算法流程:

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\[\nabla_{\boldsymbol{\theta}_{i}} g_{i}\left(\boldsymbol{\theta}_{i}\right)=m^{-1} \sum_{l=1}^{m} \nabla_{\boldsymbol{\theta}_{i}} f_{i}\left(\boldsymbol{\theta}_{i}, \xi_{l}\right) \tag{2} \]

\[\boldsymbol{\theta}_{i}^{r+1}=\sum_{j \in \mathcal{N}_{i}} \mathbf{W}_{i j} \boldsymbol{\theta}_{j}^{r}-\alpha^{r} \nabla_{\boldsymbol{\theta}_{i}} g_{i}\left(\boldsymbol{\theta}_{i}^{r}\right)\tag{3} \]

\[\boldsymbol{\theta}_{i}^{r+1}=\sum_{j \in \mathcal{N}_{i}} \mathbf{W}_{i j} \boldsymbol{\theta}_{j}^{r}-\alpha^{r} \boldsymbol{\vartheta}_{i}^{r}\tag{4a} \]

\[\boldsymbol{\vartheta}^{r+1}=\sum_{j \in \mathcal{N}_{i}} \mathbf{W}_{i j} \boldsymbol{\vartheta}_{j}^{r}+\left(\nabla_{\boldsymbol{\theta}_{i}} g_{i}\left(\boldsymbol{\theta}_{i}^{r+1}\right)-\nabla_{\boldsymbol{\theta}_{i}} g_{i}\left(\boldsymbol{\theta}_{i}^{r}\right)\right)\tag{4b} \]

\[\boldsymbol{\theta}_{i}^{r+1}=\boldsymbol{\theta}_{i}^{r}-\alpha^{r} \nabla_{\boldsymbol{\theta}_{i}} g_{i}\left(\boldsymbol{\theta}_{i}^{r}\right)\tag{5} \]

实验结果:

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posted @ 2022-11-20 21:22  小夏虫  阅读(37)  评论(0编辑  收藏  举报