1. One-Shot Federated Conformal Prediction
- Author
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Humbert, Pierre, Bars, Batiste Le, Bellet, Aurélien, Arlot, Sylvain, Laboratoire de Mathématiques d'Orsay (LMO), Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Statistique mathématique et apprentissage (CELESTE), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire de Mathématiques d'Orsay (LMO), Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Machine Learning in Information Networks (MAGNET), Inria Lille - Nord Europe, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre de Recherche en Informatique, Signal et Automatique de Lille - UMR 9189 (CRIStAL), Centrale Lille-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centrale Lille-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Recherche en Informatique, Signal et Automatique de Lille - UMR 9189 (CRIStAL), Centrale Lille-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-20-CE23-0015,PRIDE,Apprentissage automatique décentralisé et préservant la vie privée(2020), Laboratoire de Mathématiques d'Orsay [LMO], Statistique mathématique et apprentissage [CELESTE], Machine Learning in Information Networks [MAGNET], and Centre de Recherche en Informatique, Signal et Automatique de Lille - UMR 9189 [CRIStAL]
- Subjects
FOS: Computer and information sciences ,[STAT]Statistics [stat] ,[STAT.ML]Statistics [stat]/Machine Learning [stat.ML] ,Statistics - Machine Learning ,Machine Learning (stat.ML) - Abstract
International audience; In this paper, we introduce a conformal prediction method to construct prediction sets in a oneshot federated learning setting. More specifically, we define a quantile-of-quantiles estimator and prove that for any distribution, it is possible to output prediction sets with desired coverage in only one round of communication. To mitigate privacy issues, we also describe a locally differentially private version of our estimator. Finally, over a wide range of experiments, we show that our method returns prediction sets with coverage and length very similar to those obtained in a centralized setting. Overall, these results demonstrate that our method is particularly well-suited to perform conformal predictions in a one-shot federated learning setting.
- Published
- 2023