Incentive Mechanism Design for Sustainable Federated Learning Based on Reinforcement Learning
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Abstract
随着数据在互联网、物联网和人工智能等技术中的广泛应用,数据共享成为促进经济和科技发展的关键引擎之一。然而,由于数据隐私和法律等多方面的顾虑,数据共享面临挑战。联邦学习作为一种新兴的机器学习范式,以保护数据隐私的同时促进多方协作而备受关注。本文关注跨孤岛的长期联邦学习合作,旨在解决数据所有者参与合作的成本和风险问题。本文首先建立了动态博弈模型,考虑了联邦客户端之间的互动策略;然后,提出了一种基于强化学习的激励机制,通过中央计划者为不同训练期设定激励,有效地促进客户端的参与。实验证明,该激励方案在提高系统总收益和控制激励成本方面具有显著效果。本文为可持续联邦学习提供了一种有效的激励设计,有望推动数据共享和合作模型在不同领域的应用。
Keywords
数据共享;联邦学习;激励机制;稳定合作
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Fund
国家自然科学基金重点项目 (72131001); 国家自然科学基金青年项目 (72101007); 国家自然科学基金专项项目 (72241420)
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