شماره ركورد
25061
شماره راهنما
MAT2 716
عنوان
بررسي چالش دادههاي نامتوازن در يادگيري فدرالي شخصيسازي شده
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
علوم كامپيوتر- محاسبات نرم و هوش مصنوعي
دانشكده
رياضي و آمار
تاريخ دفاع
1404/06/30
صفحه شمار
72 ص.
استاد راهنما
محسن علمبردار ميبدي , دكتر سعيد افشاري
كليدواژه فارسي
يادگيري فدرالي , دادههاي نامتوازن , يادگيري فدرالي شخصيسازي شده , يادگيري عميق
چكيده فارسي
در يادگيري فدرالي، توزيع دادهها ميان كاربران اغلب ناهمگن و نامتوازن است، كه اين امر ميتواند منجر به افت قابلتوجه دقت مدل جهاني و كاهش پايداري آموزش شود. در اين پژوهش، رويكردي نوين براي بهبود عملكرد يادگيري فدرالي در شرايط دادههاي نامتوازن و محدوديت منابع محاسباتي ارائه شده است. اين روش با بهرهگيري از يك مكانيزم نمونهگيري احتمالاتي هوشمند، همزمان دو هدف كليدي را دنبال ميكند: انتخاب كاربراني با توزيع داده متوازنتر و كيفيت داده بالاتر. نتايج آزمايشها بر روي چندين سناريوي مقايسهاي نشان ميدهد كه روش پيشنهادي، ضمن كاهش چشمگير زمان اجرا در مقايسه با الگوريتمهاي پايه مانند Fed-avg، Fed-CBS و CLIMB دقت بالاتري در پيشبيني بهويژه براي دستههاي اقليت به دست ميآورد و از پايداري بيشتري برخوردار است. همچنين، سرعت همگرايي اين روش بهطور محسوسي بيشتر از ساير رويكردهاست، كه آن را به گزينهاي كارآمد و عملي براي آموزش مدلهاي يادگيري عميق در بستر يادگيري فدرالي تبديل ميكند.
كليدواژه لاتين
Federated Learning , Imbalanced Data , Personal Federated Learning , Deep Learning
عنوان لاتين
Investigating the Challenge of Imbalanced Data in Personal Federated Learning
گروه آموزشي
رياضي كاربردي و علوم كامپيوتر
چكيده لاتين
In federated learning, the distribution of data across clients is often heterogeneous and imbalanced, which can lead to significant degradation in the accuracy of the global model and reduced training stability. In this study, we propose a novel approach to enhance federated learning performance under conditions of imbalanced data and limited computational resources. Our method leverages an intelligent probabilistic sampling mechanism to simultaneously pursue two key objectives: selecting clients with a more balanced data distribution and higher data quality. Experimental results across multiple benchmark scenarios demonstrate that the proposed approach not only substantially reduces runtime compared to baseline algorithms such as Fed-AVG, Fed-CBS, and CLIMB, but also achieves higher prediction accuracy, particularly for minority classes, while maintaining superior stability. Moreover, its convergence speed is markedly faster than that of alternative methods, making it an efficient and practical solution for training deep learning models in federated learning settings.
تعداد فصل ها
5
فهرست مطالب pdf
146609
نويسنده