在联邦学习中每次挑选3个客户端形成一个全局模型然后对测试集进行预测,重复这一操做10次形成10个全局模型分别对测试集进行预测代码pytorch代码

时间: 2024-02-27 11:58:20 浏览: 16
以下是一个简单的 PyTorch 代码示例,演示如何在 PySyft 中实现您描述的联邦学习方法: ```python import torch import syft as sy hook = sy.TorchHook(torch) # 加载您的数据集 train_data, test_data = ... # 定义客户端数据的分区函数 def client_data_partitioner(dataset, num_clients): # 将数据集分成 num_clients 份,每份大小相等 data_len = len(dataset) return [dataset[int(i*data_len/num_clients):int((i+1)*data_len/num_clients)] for i in range(num_clients)] # 定义联邦数据集 num_clients = ... train_federated_data = [] for i in range(num_rounds): partitions = client_data_partitioner(train_data, num_clients) federated_data = [] for j in range(num_clients): client_data = partitions[j] client_target = torch.zeros((len(client_data), num_classes)) client_target[torch.arange(len(client_data)), client_data[:, -1].long()] = 1. federated_data.append((client_data[:, :-1], client_target)) train_federated_data.append(federated_data) # 定义模型和优化器 class Net(torch.nn.Module): def __init__(self): super(Net, self).__init__() self.fc1 = torch.nn.Linear(input_size, hidden_size) self.fc2 = torch.nn.Linear(hidden_size, num_classes) def forward(self, x): x = torch.relu(self.fc1(x)) x = self.fc2(x) return x model = Net() optimizer = torch.optim.SGD(model.parameters(), lr=learning_rate) # 定义损失函数和评估指标 loss_fn = torch.nn.MSELoss() metrics = {'accuracy': lambda predictions, targets: (torch.argmax(predictions, dim=1) == torch.argmax(targets, dim=1)).float().mean()} # 定义联邦训练循环 def train_on_single_client(client_data, client_target): # 在单个客户端上训练模型 for epoch in range(num_epochs): optimizer.zero_grad() output = model(client_data) loss = loss_fn(output, client_target) loss.backward() optimizer.step() return model @torch.jit.script def federated_mean(models): # 求平均得到全局模型 model_sum = models[0].copy() for i in range(1, len(models)): for param in model_sum.parameters(): param += models[i].get(param, torch.zeros_like(param)) for param in model_sum.parameters(): param /= len(models) return model_sum # 定义联邦评估函数 def evaluate(model, test_data): # 在测试集上评估模型 with torch.no_grad(): predictions = model(test_data[:, :-1]) targets = test_data[:, -1] loss = loss_fn(predictions, targets) accuracy = metrics['accuracy'](predictions, targets) return {'loss': loss, 'accuracy': accuracy} # 运行联邦学习 models = [] for i in range(num_rounds): federated_data = train_federated_data[i] # 每轮训练选择3个客户端 client_ids = [j for j in range(num_clients) if j%3 == i%3] client_models = [] for client_id in client_ids: client_data, client_target = federated_data[client_id] client_model = train_on_single_client(client_data, client_target) client_models.append(client_model) # 求平均得到全局模型 global_model = federated_mean(client_models) models.append(global_model) # 对测试集进行预测 test_metrics = [] for test_sample in test_data: predictions = global_model(test_sample[:-1].unsqueeze(0)) targets = test_sample[-1].unsqueeze(0) test_metrics.append(evaluate(predictions, targets)) test_metrics = {'loss': torch.stack([metric['loss'] for metric in test_metrics]).mean(), 'accuracy': torch.stack([metric['accuracy'] for metric in test_metrics]).mean()} # 输出评估结果 print('Round {}: metrics={}'.format(i, test_metrics)) ``` 这里使用了 PySyft 库,它提供了一种方便的方式来实现联邦学习。您需要根据您的具体情况修改代码中的数据集、模型、优化器、损失函数和评估指标等部分。

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