以联邦学习为基础,训练多个联邦学习分类器代码

时间: 2023-11-24 22:05:16 浏览: 34
好的,以下是一个使用联邦学习训练多个分类器的代码示例: ```python import torch from torchvision import datasets, transforms from torch.utils.data import DataLoader from torch import nn, optim # 定义模型结构 class Model(nn.Module): def __init__(self): super().__init__() self.fc1 = nn.Linear(784, 256) self.fc2 = nn.Linear(256, 128) self.fc3 = nn.Linear(128, 10) self.dropout = nn.Dropout(p=0.2) self.relu = nn.ReLU() def forward(self, x): x = x.view(x.shape[0], -1) x = self.dropout(self.relu(self.fc1(x))) x = self.dropout(self.relu(self.fc2(x))) x = self.fc3(x) return x # 定义联邦学习服务器 class FederatedServer: def __init__(self, num_clients, train_data, test_data, lr=0.01, batch_size=64, epochs=10): self.num_clients = num_clients self.train_data = train_data self.test_data = test_data self.lr = lr self.batch_size = batch_size self.epochs = epochs self.clients = [] self.server_model = Model() self.criterion = nn.CrossEntropyLoss() self.optimizer = optim.SGD(self.server_model.parameters(), lr=self.lr) # 初始化客户端 for i in range(num_clients): data_loader = DataLoader(train_data[i], batch_size=self.batch_size, shuffle=True) client_model = Model() client_optimizer = optim.SGD(client_model.parameters(), lr=self.lr) self.clients.append({'data_loader': data_loader, 'model': client_model, 'optimizer': client_optimizer}) # 训练客户端模型 def train_client_model(self, client): client['model'].train() for epoch in range(self.epochs): for images, labels in client['data_loader']: client['optimizer'].zero_grad() output = client['model'](images) loss = self.criterion(output, labels) loss.backward() client['optimizer'].step() # 聚合客户端模型 def aggregate_client_models(self): for param in self.server_model.parameters(): param.data = torch.zeros_like(param.data) for client in self.clients: for param, client_param in zip(self.server_model.parameters(), client['model'].parameters()): param.data += client_param.data / self.num_clients # 在测试集上评估模型 def evaluate_model(self): self.server_model.eval() test_loss = 0 test_accuracy = 0 with torch.no_grad(): for images, labels in self.test_data: output = self.server_model(images) test_loss += self.criterion(output, labels) ps = torch.exp(output) top_p, top_class = ps.topk(1, dim=1) equals = top_class == labels.view(*top_class.shape) test_accuracy += torch.mean(equals.type(torch.FloatTensor)) return test_loss / len(self.test_data), test_accuracy / len(self.test_data) # 训练联邦模型 def train(self): for epoch in range(self.epochs): for client in self.clients: self.train_client_model(client) self.aggregate_client_models() test_loss, test_accuracy = self.evaluate_model() print(f"Epoch {epoch+1}/{self.epochs}, Test Loss: {test_loss:.3f}, Test Accuracy: {test_accuracy:.3f}") ``` 这段代码实现了一个简单的联邦学习服务器,其中模型结构为一个三层全连接神经网络,使用 SGD 优化器和交叉熵损失函数。在服务器初始化时,会创建多个客户端,每个客户端使用不同的数据集进行训练。在训练过程中,服务器会通过聚合客户端模型的方式来更新自己的模型参数,并在测试集上评估模型性能。

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