一种融合数据新鲜度的联邦学习动态激励机制
Dynamic incentive mechanism for federated learning incorporating data freshness
1. 中国科学院新疆理化技术研究所, 乌鲁木齐 830011
2. 中国科学院大学, 北京 100049
3. 新疆民族语音语言信息处理实验室, 乌鲁木齐 830011
摘要
在多轮联邦学习中，训练环境不断变化，基于多智能体强化学习(MARL)的激励机制通过自适应动态调整数据贡献策略，能够更好地适应动态环境。然而，现有基于MARL的激励机制在贡献评估时主要关注数据量，忽视了数据新鲜度，导致贡献评估不全面，限制了整体收益和模型性能。针对这一问题，提出了一种融合数据新鲜度的联邦学习动态激励机制。首先，提出了数据新鲜度度量及收益评估方法，以更全面地衡量数据贡献；其次，采用集中式训练与分布式执行的MARL框架，有效避免了参与方协调性不足的问题，以此最大化整体收益。实验结果表明，在五个不同规模的公开数据集上，所提方法整体收益提升约11.1%至25.0%。对比实验和消融实验结果进一步验证了该方法在不同数据质量条件下评估的公平性和有效性。
基金项目
新疆维吾尔自治区重点研发计划项目(2023B01026,2023B01028)
新疆维吾尔自治区"天山英才"项目(2022TSYCLJ0035,2023TSYCCX0046,2023TSYCTD0011)
中国科学院青年创新促进会项目(2021434)
出版信息
DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2025.01.0012
出版期卷: 《计算机应用研究》 优先出版, 2025年第42卷 第8期
发布历史
[2025-04-01] 优先出版
引用本文
达吾列·金恩斯别克, 王轶, 周喜, 等. 一种融合数据新鲜度的联邦学习动态激励机制 [J]. 计算机应用研究, 2025, 42 (8). (2025-04-17). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2025.01.0012. (Dawulie Jin'ensibieke, Wang Yi, Zhou Xi, et al. Dynamic incentive mechanism for federated learning incorporating data freshness [J]. Application Research of Computers, 2025, 42 (8). (2025-04-17). https://doi.org/10.19734/j.issn.1001-3695.2025.01.0012. )
关于期刊
- 计算机应用研究 月刊
- Application Research of Computers
-
刊号
ISSN 1001-3695
CN 51-1196/TP
《计算机应用研究》创刊于1984年，是由四川省科技厅所属四川省计算机研究院主办的计算技术类学术刊物。
《计算机应用研究》瞄准本学科领域迫切需要的前沿技术，及时反映国内外计算机应用研究的主流技术、热点技术及最新发展趋势。主要刊载内容包括本学科领域高水平的学术论文、本学科最新科研成果和重大应用成果。栏目内容涉及计算机学科新理论、计算机基础理论、算法理论研究、算法设计与分析、区块链技术、系统软件与软件工程技术、模式识别与人工智能、体系结构、先进计算、并行处理、数据库技术、计算机网络与通信技术、信息安全技术、计算机图像图形学及其最新热点应用技术。
《计算机应用研究》拥有众多高层次读者、作者，读者对象主要为从事计算机学科领域高、中级研究人员及工程技术人员，各高等院校计算机专业及相关专业的师生。多年来《计算机应用研究》的总被引频次及Web下载率一直名列本学科同类学术刊物前茅，所刊发的学术论文以其新颖性、学术性、前瞻性、导向性、实用性而备受广大读者的喜爱。
收录和评价
- 第二届国家期刊奖百种重点期刊
- 中国期刊方阵双效期刊
- 全国中文核心期刊（北大2023年版）
- 中国科技核心期刊
- 中国科学引文数据库(CSCD)来源期刊
- RCCSE中国核心学术期刊
- 中国计算机学会会刊
- 2020—2022年科技期刊世界影响力指数(WJCI)报告收录期刊
- 中国科技期刊精品数据库全文来源期刊
- 中国学术期刊综合评价数据库来源期刊
- 《中国期刊网》《中国学术期刊(光盘版)》来源期刊
- 2017—2019年中国国际影响力优秀学术期刊(自然科学与工程技术)
- 中国精品科技期刊顶尖学术论文(F5000)项目来源期刊
- 《中国工程技术电子信息网》《电子科技文献数据库》来源期刊
- 英国《科学文摘》(INSPEC)来源期刊
- 《日本科学技术振兴机构数据库》(JST)来源期刊
- 俄罗斯《文摘杂志》(AJ, VINITI)来源期刊
- 美国《艾博思科学术数据库》(EBSCO)全文来源期刊
- 美国《剑桥科学文摘(自然科学)》(CSA(NS))核心期刊
- 波兰《哥白尼索引》(IC)来源期刊
- 美国《乌利希期刊指南(网络版)》(Ulrichsweb)收录期刊
