打破数据孤岛:联邦学习近期重要研究进展( 八 )

令 K= 表示 K 个客户端的索引,K' 为在资源请求步骤中随机选择的 K 的子集。S 表示所选择的客户端索引,本文目的是对这些索引进行优化。在更新和上载步骤中,客户机按 S 的顺序依次上载其模型。假设 R_+为非负实数集,T_round 为每轮的截止时间,T_final 为最后截止时间,T_cs 和 T_agg 分别为客户端选择和聚合步骤所需的时间。(t_s)^d 表示分发所需的时间,它取决于选定的客户端 S。(t_k)^UD 和 (t_k)^UL 分别表示第 k 个客户端更新和上载模型所花费的时间。通过最大化所选客户端的数量每轮接受尽可能多的客户端更新。从计划更新和上载步骤开始到第 i 个客户端完成更新和上载过程的估计运行时间定义如下:

打破数据孤岛:联邦学习近期重要研究进展

图4/49

客户端顺序上载,(T_k)^UL 表示 (t_k)^UL 的总和。与之对应,也可以在之前的客户端执行上载步骤时更新模型。这样保证在个别更新时间段内,(t_k)^UD 不会收敛到 (T_i)^UD。客户端选择机制表示为下列最优化问题:

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