federated learning

Üdvözlöm, Ön a federated learning szó jelentését keresi. A DICTIOUS-ban nem csak a federated learning szó összes szótári jelentését megtalálod, hanem megismerheted az etimológiáját, a jellemzőit és azt is, hogyan kell a federated learning szót egyes és többes számban mondani. Minden, amit a federated learning szóról tudni kell, itt található. A federated learning szó meghatározása segít abban, hogy pontosabban és helyesebben fogalmazz, amikor beszélsz vagy írsz. Afederated learning és más szavak definíciójának ismerete gazdagítja a szókincsedet, és több és jobb nyelvi forráshoz juttat.

Főnév

federated learning (tsz. federated learnings)

  1. (informatika, mesterséges intelligencia) Federated Learning – magyarul: federált tanulás – egy decentralizált gépi tanulási módszer, amelyben a modellek több klienseszközön tanulnak lokálisan, és csak a modellfrissítések kerülnek megosztásra, nem az adatok. Célja, hogy megőrizze az adatvédelem integritását úgy, hogy közben lehetővé tegye a közös gépi tanulást több fél között.



🧠 1. Alapötlet

Ahelyett, hogy az összes adatot központi szerverre gyűjtenénk, a federált tanulás a klienseszközökön (telefonokon, laptopokon stb.) történő tanítást teszi lehetővé. A központi szerver csak az aggregált modelleket vagy gradiensfrissítéseket gyűjti be és egyesíti.


🔁 2. Működési folyamat

  1. A központi szerver kiküld egy alapmodellt a klienseknek
  2. Minden kliens lokálisan tanítja a modellt a saját adataival
  3. A kliensek csak a tanulás eredményét (modellfrissítéseket) küldik vissza
  4. A szerver aggregálja (pl. átlagolja) ezeket, és frissíti a globális modellt
  5. A ciklus ismétlődik



🔒 3. Előnyei

Adatvédelmi előnyök

  • Az adatok soha nem hagyják el a készüléket
  • Csökkenti a jogi és etikai kockázatokat

Hálózati hatékonyság

  • Nem kell nagy mennyiségű adatot feltölteni → sávszélesség takarékos

Skálázható

  • Nagy számú kliens együtt taníthat (pl. mobilflották, IoT-eszközök)



⚠️ 4. Kihívások

Nem homogén adatok (non-IID)

  • A kliensadatok gyakran eltérő eloszlásúak
  • Ez megnehezíti az általánosítást

Kommunikációs költség

  • Sok kliens = sok frissítés → szükséges tömörítés, ritkítás

Biztonság

  • A frissítésekből vissza lehet következtetni az adatokra → szükséges pl. differenciális privát tanulás



🧪 5. Alkalmazási területek

  • 📱 Mobiltelefonok: billentyűzet-javaslatok (Gboard), személyre szabott ajánlások
  • 🏥 Egészségügy: több kórház együtt tanít modellt, de nem osztanak adatot
  • 🏦 Banki rendszerek: csalásdetekció különböző intézmények között
  • 🌐 Edge/IoT eszközök: helyi predikciós modellek tanítása



⚙️ 6. Algoritmus: FedAvg (Federated Averaging)

Leggyakoribb algoritmus:

  • : a kliens által tanított súlyok az -edik iterációban
  • Az új globális modell a kliensmodellek súlyozott átlaga



🧰 7. Eszközök és könyvtárak

  • TensorFlow Federated (TFF) – Google
  • PySyft – OpenMined projekt (PyTorch alapú privát AI)
  • Flower – rugalmas federált tanulási framework
  • FATE – federált tanulás nagyvállalati környezetben



📊 8. Összehasonlítás klasszikus tanulással

Jellemző Hagyományos tanulás Federált tanulás
Adatgyűjtés helye Központi szerver Lokális kliensoldal
Adatok áramlása Adat → szerver Modell → szerver
Adatvédelmi kockázat Magas Alacsony
Példák száma Egy nagy halmaz Sok kicsi, nem egységes
Típus Centralizált Decentralizált / kollaboratív



🧾 9. Összefoglalás

A federated learning:

  • Egy modern, adatvédelem-barát gépi tanulási stratégia
  • Az adatok helyben maradnak, csak a modell tanul együtt
  • Alkalmas mobil, IoT, egészségügyi, banki és más érzékeny adatokkal dolgozó rendszerekre
  • Számos kihívása miatt aktív kutatási terület (pl. non-IID kezelés, biztonságos aggregálás)