文章精要 | 北京航空航天大学庄福振教授团队:联邦迁移学习综述:挑战、方法与应用

学术   2024-08-01 11:07   北京  


     FCS“优秀青年计算机科学家论坛”于2019年启动,以尊重科学贡献、传播更多优秀成果为宗旨。论坛作者审视自己的研究领域,介绍研究方向和研究进展。本论坛所有文章均为特邀稿件。

      本期“优秀青年计算机科学家论坛”推出北京航空航天大学庄福振教授团队的成果——联邦迁移学习综述:挑战、方法与应用。

作者简介


       庄福振,北京航空航天大学人工智能研究院教授,博士生导师。主要从事迁移学习、多任务学习、推荐系统、知识图谱等方面的研究工作。已经在本领域顶级、重要国际期刊和会议,如Nature Communications、IEEE TKDE、TEEE TNNLS、Scientific Reports、KDD、IJCAI、AAAI、WWW等发表论文150多篇。

文章信息

标      题:

A comprehensive survey of federated transfer learning: challenges, methods and applications

引用格式:

Wei GUO, Fuzhen ZHUANG, Xiao ZHANG, Yiqi TONG, Jin DONG. A comprehensive survey of federated transfer learning: challenges, methods and applications. Front. Comput. Sci., 2024, 18(6): 186356

阅读原文:

文章概述

      联邦学习(FL)已成为一种有前景的协作模型训练方法,同时保护数据隐私。然而,传统的FL方法面临着重大挑战,如数据异构性、系统异构性和标记数据稀缺性。为了解决这些问题,融合了迁移学习(TL)到FL中的联邦迁移学习(FTL)已经获得了研究人员的广泛关注。本文提供了FTL全面性的综述,包括挑战、方法和应用。

技术步骤

     该综述通过首先定义FTL中的挑战,包括数据异构FTL、动态异构FTL、模型自适应FTL、半监督FTL和监督FTL,提供了FTL的全面概述。作者随后将现有的FTL解决方案分类为基于数据的策略和基于模型的策略。综述还讨论了FTL由于FL的隐私保护特性和参与者间的持续知识共享而面临的独特挑战。作者进一步概述了常见的场景设置方法和常见数据集,同时阐述了相关应用和未来发展方向。

实验结果

      该综述对联邦迁移学习(FTL)领域做出了几项显著贡献。首先,它提供了FTL的首个系统性和全面性评述,给出了清晰的定义、分类以及FTL面临的挑战。其次,作者详尽地总结了现有的FTL解决方案,并且涉及了动机、核心算法、模型设计机制以及通信架构等多个方面。最后,作者整理了一份现有FTL研究表格,使得研究人员能更容易地了解该领域的现状。


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