Spiking Neural Networks in Vertical Federated Learning: Performance Trade-offs

2024年07月24日
  • 简介
    联邦学习使得在保护数据隐私的前提下,可以跨多个客户端进行模型训练。垂直联邦学习(VFL)专门处理客户端具有相同样本的不同特征集的情况。由于联邦学习模型旨在提高效率和适应性,因此创新的神经网络架构(如脉冲神经网络(SNN))正在被利用,以实现在边缘进行快速和准确的处理。SNN以其在人工神经网络(ANN)上的高效性而闻名,但迄今为止尚未分析其在VFL中的适用性。在本文中,我们研究了在垂直联邦学习环境中使用SNN模型的优点和权衡。我们实现了两种不同的联邦学习架构——带有模型分割和不带模型分割——它们具有不同的隐私和性能影响。我们使用CIFAR-10和CIFAR-100基准数据集以及VGG9和ResNET分类模型的SNN实现来评估设置。比较评估表明,与传统的ANN相比,SNN模型在VFL应用中的准确性相当,但显着更节能。
  • 图表
  • 解决问题
    研究垂直联邦学习中使用脉冲神经网络(SNN)的效果及其与传统人工神经网络(ANN)的比较。
  • 关键思路
    论文探讨了在垂直联邦学习中使用SNN模型的优点和权衡,并实现了两种不同的联邦学习架构进行比较评估。结果显示,SNN模型在VFL应用中的准确性与传统ANN相当,但能更加节能。
  • 其它亮点
    论文使用了CIFAR-10和CIFAR-100数据集,实现了VGG9和ResNET分类模型的SNN版本。比较评估表明,SNN模型在VFL应用中的准确性与传统ANN相当,但能更加节能。
  • 相关研究
    最近的相关研究包括在联邦学习中使用不同类型的神经网络模型,以及在隐私保护和性能方面的改进。
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