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P3SL : Apprentissage fractionné personnalisé préservant la confidentialité sur des appareils périphériques hétérogènes

Created by
  • Haebom

Auteur

Wei Fan, JinYi Yoon, Xiaochang Li, Huajie Shao, Bo Ji

Contour

Cet article propose P3SL, un framework d'apprentissage par segmentation personnalisé préservant la confidentialité pour les périphériques périphériques à ressources limitées dans des environnements hétérogènes. Afin de prendre en compte les différences de ressources, de communication, de conditions environnementales et d'exigences de confidentialité dans les environnements hétérogènes, qui constituent une limitation de l'apprentissage par segmentation (SL) existant, nous concevons un pipeline d'apprentissage par segmentation séquentielle personnalisé permettant à chaque client de personnaliser son propre niveau de confidentialité et son modèle local. De plus, nous utilisons une technique d'optimisation à deux niveaux pour permettre aux clients de déterminer le point de segmentation optimal sans partager leurs informations privées (ressources de calcul, conditions environnementales et exigences de confidentialité) avec le serveur. Nous implémentons et évaluons P3SL à l'aide de différentes architectures de modèles et jeux de données dans un environnement de test composé de quatre Jetson Nano P3450, de deux Raspberry Pi et d'un ordinateur portable. Notre objectif est d'obtenir une grande précision du modèle tout en maintenant un équilibre entre consommation d'énergie et risque de fuite de confidentialité.

Takeaways, Limitations

Takeaways:
Nous présentons un cadre d’apprentissage de segmentation personnalisé qui prend en compte les contraintes de ressources et les exigences de confidentialité des appareils périphériques dans des environnements hétérogènes.
Nous présentons une technique d’optimisation à deux niveaux qui détermine le point de partage optimal sans que le client ne partage aucune information personnelle.
Nous présentons une approche pratique qui prend en compte les compromis entre la consommation d’énergie, le risque de confidentialité et la précision du modèle.
Validation des performances du framework par des expériences utilisant des périphériques périphériques réels.
Limitations:
Des recherches supplémentaires sur la généralisabilité sont nécessaires en raison d’expériences utilisant un nombre limité d’appareils périphériques et d’ensembles de données.
Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer la sécurité et la robustesse du cadre face à divers scénarios d’attaque.
Une évaluation de la stabilité et de l’évolutivité pour un fonctionnement à long terme dans des environnements réels est nécessaire.
L'analyse et l'optimisation de la charge de calcul côté serveur sont nécessaires.
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