Privacidade e Comunicação Eficiente em Aprendizado Federado: Uma Abordagem Utilizando Estruturas de Dados Probabilísticas e Seleção de Clientes

  • Eduardo M. M. Sarmento UFES
  • Vinícius F. S. Mota UFES
  • Rodolfo S. Villaça UFES

Resumo


Para mitigar ataques de inferência e melhorar a eficiência de comunicação no aprendizado federado, este artigo propõe uma abordagem dupla: i) FedSketch, que utiliza estruturas de dados probabilísticas (sketches) para aumentar a privacidade e eficiência na comunicação, aplicando privacidade diferencial e compactação dos modelos; e ii) MetricBasedSelection, algoritmo de seleção de clientes com base em métricas personalizadas. A solução proposta reduziu o custo da comunicação, em até 73 vezes, mantendo acurácia similar ao aprendizado federado convencional, com altíssimo nível de privacidade diferencial (ϵ ≈ 10−6), representando uma abordagem eficaz para enfrentar desafios de privacidade e comunicação associados ao aprendizado federado.

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Publicado
20/05/2024
SARMENTO, Eduardo M. M.; MOTA, Vinícius F. S.; VILLAÇA, Rodolfo S.. Privacidade e Comunicação Eficiente em Aprendizado Federado: Uma Abordagem Utilizando Estruturas de Dados Probabilísticas e Seleção de Clientes. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE REDES DE COMPUTADORES E SISTEMAS DISTRIBUÍDOS (SBRC), 42. , 2024, Niterói/RJ. Anais [...]. Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação, 2024 . p. 85-98. ISSN 2177-9384. DOI: https://doi.org/10.5753/sbrc.2024.1264.