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Python学习之联邦学习个性化模型——利用FedTP和Transformer进行深度学习的个性化联合训练

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简介:
本项目探索了运用Python实现基于联邦学习技术(FedTP)与Transformer模型结合的方法,以促进深度学习中的个性化模型联合训练,保护数据隐私同时提升模型性能。 论文《FedTP: Federated Learning by Transformer Personalization》的官方代码介绍了 FedTP 这种基于Transformer 的新型联邦学习框架。该方法具备个性化自我关注功能,可以更好地处理客户间的数据异构性问题。在FedTP中,每个客户端都会学习到一个个性化的自我注意层,而其他层则由所有客户端共享参数。此外,服务器会训练出一个超网络来生成用于自注意力机制的投影矩阵,并且这个过程是在客户端之间共享参数的同时保证个性化变换器模型具有足够的灵活性。该框架适用于深度学习和联邦学习领域的研究者或爱好者参考使用。

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  • Python——FedTPTransformer
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    本项目探索了运用Python实现基于联邦学习技术(FedTP)与Transformer模型结合的方法,以促进深度学习中的个性化模型联合训练,保护数据隐私同时提升模型性能。 论文《FedTP: Federated Learning by Transformer Personalization》的官方代码介绍了 FedTP 这种基于Transformer 的新型联邦学习框架。该方法具备个性化自我关注功能,可以更好地处理客户间的数据异构性问题。在FedTP中,每个客户端都会学习到一个个性化的自我注意层,而其他层则由所有客户端共享参数。此外,服务器会训练出一个超网络来生成用于自注意力机制的投影矩阵,并且这个过程是在客户端之间共享参数的同时保证个性化变换器模型具有足够的灵活性。该框架适用于深度学习和联邦学习领域的研究者或爱好者参考使用。
  • 关于综述.pdf
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    本文档为读者提供了关于个性化联邦学习领域的全面概述。探讨了联邦学习框架下如何实现模型个性化以适应不同用户的数据特点和需求,涵盖了现有研究进展、挑战及未来方向。 这段文字提到了几种联邦学习的方法:联邦多任务学习、FedProx、FedMD以及具有个性化层的联邦学习和联邦迁移学习。
  • 基于PyTorchpFedMe方法
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    本研究提出了一种基于PyTorch框架的pFedMe算法,旨在通过个性化联邦学习提升模型在不同数据分布下的适应性与性能。 该存储库实现了论文《使用Moreau信封进行个性化联合学习》(NeurIPS 2020)中的所有实验内容。作者为Canh T. Dinh、Nguyen H. Tran 和Tuan Dung Nguyen。 除了实现pFedMe算法外,本项目还实现了FedAvg和Per-FedAvg算法,并使用Pytorch进行联合学习。 软件需求包括:numpy, scipy, torch, pillow以及matplotlib。要下载所需依赖项,请运行命令`pip3 install -r requirements.txt`。 数据集方面,我们采用了两个数据集:MNIST 和 Synthetic。为了生成非均匀分布的MNIST数据,请访问data/Mnist文件夹并执行以下操作:python3 generate_niid_20users.py
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    本项目采用Python语言实现本地横向联邦学习的模拟实验,旨在研究数据隐私保护下的模型训练方法与效果评估。 使用Python在本地模拟多个客户端,并由服务器统一管理进行联邦学习。客户端利用自己的数据对模型进行训练,服务器将各个客户端的训练结果聚合起来更新模型并分发给各客户端,然后客户端继续进行训练。
  • PyTorchPython:CIFAR-10数据集
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    本教程详细介绍如何使用PyTorch框架在Python中对CIFAR-10数据集执行深度学习任务,并完成模型训练。 这个项目是我学习Pytorch期间完成的一个简单的CIFAR-10数据集训练模型的实践。每个步骤都有详细的注释介绍,非常适合深度学习初学者下载学习。该项目包含了我用于训练模型的代码、神经网络模型的定义以及测试模型性能的相关脚本,并且大家可以根据自己的需求修改参数进行实验。 具体来说: 1. train.py:这是用来训练模型的主要文件。 2. nn_module.py:包含的是我在项目中使用的神经网络架构的定义。 3. test.py:用于评估和验证已经训练好的模型的表现。 4. images 文件夹内存放了一些测试用的图片样本。 5. myModule_19.pth 是经过20次迭代后得到的一个预训练模型。
  • Python
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    本课程旨在教授学员如何使用Python语言进行深度学习项目开发,涵盖基础理论和实战应用。适合编程及数据分析爱好者。 基于Python的深度学习教程浅显易懂,适合初学者快速入门。
  • StudySystem:系统
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    StudySystem是一款专为提升个人学习效率而设计的应用程序。它通过智能算法分析用户的学习习惯和需求,提供量身定制的学习计划与资源推荐。帮助每位学生以最有效的方式掌握知识,实现个性化教育目标。 个性化学习系统是一个专为教育领域设计的开源项目,旨在提供一个能够根据用户需求和学习习惯进行个性化推荐的学习平台。其核心目标是优化学习体验,提高学习效率,并通过智能化的方式帮助学生找到最适合自己的学习路径。 在开源的世界里,该项目的源代码可供开发者查看、修改和分享,这为教育技术的创新提供了无限可能。开发者可以根据项目需求进行定制化开发或借鉴其中的设计理念和技术实现,以适应不同的教育场景。 项目的文件名studysystem-master暗示了这是项目的主分支,通常包含项目的核心代码库、配置文件以及必要的文档。以下是压缩包中的一些关键组成部分: 1. **源代码**:可能包括用各种编程语言(如Python、Java或JavaScript)编写的服务器端和客户端代码,用于处理用户交互、数据库操作及推荐算法等功能。 2. **数据库脚本**:包含初始化数据库的SQL脚本,用于设置用户信息、课程资料以及学习记录等数据表结构。 3. **配置文件**:如`.env`或`config.py`,其中包含了系统运行所需的环境变量和配置参数,例如数据库连接信息及API密钥等。 4. **文档**:包括README文件,解释项目的安装步骤、使用方法及开发指南,帮助新用户和开发者快速上手。 5. **测试用例**:为了确保代码质量和功能正确性,项目可能包含单元测试与集成测试脚本,在修改代码后验证系统的各项功能是否正常运行。 6. **部署脚本**:例如Dockerfile或其他部署文件,简化了在不同环境中部署应用的过程。 7. **界面设计图**:描述用户界面的布局和交互方式,帮助开发者理解和实现前端设计。 8. **许可证文件**:表明项目遵循的开源许可协议(如MIT、Apache 2.0等),规定其他人可以如何使用及分发代码。 9. **贡献指南**:列出贡献代码的具体规则与流程,鼓励社区成员积极参与开发工作。 10. **版本控制信息**:项目可能采用Git进行管理,“master”分支代表项目的主线,其他分支则包含正在开发中的新特性或修复内容。 个性化学习系统运用了机器学习和大数据技术分析用户的学习行为、进度及测试成绩等数据,生成个性化的学习建议。例如,通过评估在平台上的停留时间、点击率以及完成度等指标,可以识别出用户对哪些内容更感兴趣或擅长,并据此推荐相应的内容。此外,它也可能包含社交学习元素,让用户能够与同伴交流并共享资源,从而促进协作式学习。 个性化学习系统是一个全面的教育技术解决方案,结合了开源的力量和现代教育理念,为创建更加智能、高效且个性化的学习环境奠定了基础。无论是教育工作者、开发者还是学生都能够从中受益,并参与到这个不断进化的项目中来。
  • :Federated-Learning
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    简介:联邦学习是一种机器学习技术,允许多个设备或组织在保护数据隐私的前提下协作训练模型。通过将算法带到数据所在的地方进行局部计算,并仅同步模型更新,联邦学习能够在不直接共享敏感数据的情况下提升模型性能和适用性,适用于医疗、金融等对数据安全要求极高的领域。 随着人工智能(AI)进入以深度学习为主导的大数据时代,基于大数据的机器学习不仅推动了AI的发展,也带来了安全隐患。这些隐患源于深度学习的学习机制,在模型训练、推理及使用阶段均有可能出现。 联邦学习是一种能够保护隐私并允许本地存储和计算的机器学习算法。 文献参考: 1. 介绍部分 2. 调研报告:《联邦机器学习的概念与应用》 3. 威胁调研:《面向联邦学习的安全威胁研究》 4. 定制技术综述:《用于联邦学习的个性化技术调查》