In [ ]:
epochs = 50

Teil 7 - Federated Learning mit einem FederatedDataset

Hier wird nun ein neues Werkzeug zum Verwenden von gebündelten Datensätzen vorgestellt. Die FederatedDataset Klasse wurde erstellt, um wie eine PyTorch Dataset Klasse verwendet zu werden. Diese neue Klasse wird einem FederatedDataLoader übergeben, welcher über den Datensatz iteriert.

Autoren:

Übersetzer:

Die Sandkiste aus vorangegangenen Tutorials wird hierfür verwendet.


In [ ]:
import torch as th
import syft as sy
sy.create_sandbox(globals(), verbose=False)

Anschließend erfolgt die Suche nach dem Datensatz.


In [ ]:
boston_data = grid.search("#boston", "#data")
boston_target = grid.search("#boston", "#target")

Das Model und der Optimierer werden geladen.


In [ ]:
n_features = boston_data['alice'][0].shape[1]
n_targets = 1

model = th.nn.Linear(n_features, n_targets)

Hier werden die gesammelten Daten in ein FederatedDataset übertragen. Die einzelnen Helfer mit den Teil-Daten werden ebenfalls angezeigt.


In [ ]:
# Cast the result in BaseDatasets
datasets = []
for worker in boston_data.keys():
    dataset = sy.BaseDataset(boston_data[worker][0], boston_target[worker][0])
    datasets.append(dataset)

# Build the FederatedDataset object
dataset = sy.FederatedDataset(datasets)
print(dataset.workers)
optimizers = {}
for worker in dataset.workers:
    optimizers[worker] = th.optim.Adam(params=model.parameters(),lr=1e-2)

Diese Datensätze werden mit spezifischen Optionen in einen FederatedDataLoader übertragen.


In [ ]:
train_loader = sy.FederatedDataLoader(dataset, batch_size=32, shuffle=False, drop_last=False)

Und zum Schluss wird über alle Epochen iteriert. Leicht ist zu erkennen, wie nah dieser Ansatz dem Training mit purem und lokalem PyTorch ist!


In [ ]:
for epoch in range(1, epochs + 1):
    loss_accum = 0
    for batch_idx, (data, target) in enumerate(train_loader):
        model.send(data.location)
        
        optimizer = optimizers[data.location.id]
        optimizer.zero_grad()
        pred = model(data)
        loss = ((pred.view(-1) - target)**2).mean()
        loss.backward()
        optimizer.step()
        
        model.get()
        loss = loss.get()
        
        loss_accum += float(loss)
        
        if batch_idx % 8 == 0:
            print('Train Epoch: {} [{}/{} ({:.0f}%)]\tBatch loss: {:.6f}'.format(
                epoch, batch_idx, len(train_loader),
                       100. * batch_idx / len(train_loader), loss.item()))            
            
    print('Total loss', loss_accum)

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