中国科学院机构知识库网格
Chinese Academy of Sciences Institutional Repositories Grid
基于联邦学习的人脸识别方法研究

文献类型:学位论文

作者刘凌云
答辩日期2022-05-20
文献子类硕士
授予单位中国科学院自动化所
授予地点中国科学院自动化所
导师程健
关键词深度学习 人脸识别 联邦学习
学位专业模式识别与智能系统
英文摘要

       随着深度学习技术的飞速发展,人脸识别技术得到了巨大的提升。其作为目 前计算机视觉领域中发展较快的一门技术,已被应用于生活中的各个方面。然而 基于深度学习的人脸识别模型往往需要一个庞大的人脸数据集用于训练才能获 得高识别率。但是,人脸属于用户的个人隐私,在未经本人同意之前不得收集和 利用。因此,大规模的人脸数据集收集的过程有可能会涉及侵犯个人隐私的问 题。为了解决隐私问题,联邦学习是一个好的解决方案。然而由于人脸识别模型 中的类别向量包含隐私信息,因此各个客户端之间无法共享类别向量,这使得当 客户端仅有一类人脸数据时,传统的联邦学习方法无法直接应用于人脸识别模 型的训练过程。同时,由于人脸识别模型一般较大,而在联邦学习框架中,客户 端与服务器端之间需要频繁通信,因此会给通信网络造成巨大的压力,导致训练 时间大大延长或者训练过程直接中断。因此,本文针对基于联邦学习的人脸识别 模型训练过程中所遇到上述问题进行了研究。

       首先,本文提出了一种基于等效类别向量的联邦人脸识别方法。其中,等效 类别向量能够保护客户端类别向量隐私同时使各个客户端类别向量分离以实现 隐私保护和提升模型性能的效果。该框架同时与各种人脸识别损失兼容。实验结 果表明本文所提出的方法在各个测试数据集上的表现均要优于现存的联邦学习 方法。

       解决了联邦人脸识别模型训练问题之后,需要解决训练时间过长的问题。因此,本文对于提高联邦人脸识别训练过程中的通信效率进行了研究。本文结合前 人的梯度量化工作,提出了全自适应梯度量化算法。该算法能够在训练过程中实 现量化层级和量化区间端点同时自适应地改变,以在每一轮获得接近最优量化 的梯度量化方案。最后的实验结果表明,该算法相较于现有的梯度量化算法而 言,其所需的通信量更低,同时精度损失最少。

       综上所述,本文所提出的两种方法在一定程度上缓解了基于联邦学习的人 脸识别方法所遇到的问题。

语种中文
页码72
源URL[http://ir.ia.ac.cn/handle/173211/48634]  
专题类脑芯片与系统研究
毕业生_硕士学位论文
推荐引用方式
GB/T 7714
刘凌云. 基于联邦学习的人脸识别方法研究[D]. 中国科学院自动化所. 中国科学院自动化所. 2022.

入库方式: OAI收割

来源:自动化研究所

浏览0
下载0
收藏0
其他版本

除非特别说明,本系统中所有内容都受版权保护,并保留所有权利。