Seleção de Clientes Adaptativa baseada em Privacidade Diferencial para Aprendizado Federado

  • Vinícius R. M. Alves UNICAMP
  • Joahannes B. D. da Costa UNICAMP
  • Luis F. G. Gonzalez UNICAMP
  • Allan M. de Souza UNICAMP
  • Leandro A. Villas UNICAMP

Resumo


O Federated Learning (FL) é uma técnica distribuída para treinamento de modelos de aprendizado de máquina, em que os dados são processados localmente e apenas parâmetros locais são compartilhados com um servidor de agregação. Apesar dos dados dos clientes serem mantidos localmente, ainda é possível um adversário fazer um ataque de reconstrução de modelo, por exemplo. Sendo assim, este trabalho apresenta o PEGASUS que utiliza das garantias da privacidade diferencial (Differential Privacy (DP)) para mitigar ataques adversários no ambiente de FL. Além disso, o PEGASUS emprega uma estratégia de seleção de clientes que adapta dinamicamente a quantidade de dispositivos que treinam o modelo com o objetivo de lidar com o acréscimo da perda de privacidade (parâmetro ϵ da DP) ao decorrer das rodadas de comunicação. Avaliações experimentais mostram que PEGASUS reduz significativamente a perda de privacidade (58%) dos clientes participantes do treinamento e mantém bons níveis de acurácia (97%).

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Publicado
20/05/2024
ALVES, Vinícius R. M.; COSTA, Joahannes B. D. da; GONZALEZ, Luis F. G.; SOUZA, Allan M. de; VILLAS, Leandro A.. Seleção de Clientes Adaptativa baseada em Privacidade Diferencial para Aprendizado Federado. In: WORKSHOP DE TRABALHOS DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA E DE GRADUAÇÃO - SIMPÓSIO BRASILEIRO DE REDES DE COMPUTADORES E SISTEMAS DISTRIBUÍDOS (SBRC), 42. , 2024, Niterói/RJ. Anais [...]. Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação, 2024 . p. 225-232. ISSN 2177-9384. DOI: https://doi.org/10.5753/sbrc_estendido.2024.3334.