11e Journée Statistique et Informatique pour la Science des Données à Paris-Saclay

Collection 11e Journée Statistique et Informatique pour la Science des Données à Paris-Saclay

Organisateur(s) Avetik Karagulyan, Erwan Le Pennec
Date(s) 03/04/2026 - 03/04/2026
URL associée https://indico.math.cnrs.fr/event/16080/
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Convergence and Linear Speed-Up in Stochastic Federated Learning

De Paul Mangold

In federated learning, multiple users collaboratively train a machine learning model without sharing local data. To reduce communication, users perform multiple local stochastic gradient steps that are then aggregated by a central server. However, due to data heterogeneity, local training introduces bias. In this talk, I will present a novel interpretation of the Federated Averaging algorithm, establishing its convergence to a stationary distribution. By analyzing this distribution, we show that the bias consists of two components: one due to heterogeneity and another due to gradient stochasticity. I will then extend this analysis to the Scaffold algorithm, demonstrating that it effectively mitigates heterogeneity bias but not stochasticity bias. Finally, we show that both algorithms achieve linear speed-up in the number of agents, a key property in federated stochastic optimization.

Informations sur la vidéo

  • Date de captation 03/04/2026
  • Date de publication 13/04/2026
  • Institut IHES
  • Langue Anglais
  • Audience Chercheurs
  • Format MP4

Domaine(s)

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