FedHealth: A Federated Transfer Learning Framework for Wearable Healthcare

파킨슨병 진단

FedHealth

개인 프로필 생성


Federated Learning for Wearable Sensor-Based Human Activity Recognition

  1. To mitigate privacy issues, federated learning can be employed to build generic activity classification model by aggregating a locally trained model at a user-edge device.
  2. This paper adopted a deep-learning neural network model called the transformer for motion signal time-series analysis.
  3. It uses the attention mechanism to provide context for each point in the time series.
  4. It also compares federated learning’s performance to centralized learning.
  5. Experimental results show that federated learning outperformed centralized training without compromising user data privacy, with an accuracy of 96.87%.

A profile similarity-based personalized federated learning method for wearable sensor-based human activity recognition

  1. 첫째, 우리는 프로파일 기반 유사성을 활용한 개인 맞춤형 연합 학습에 대한 새로운 접근 방식을 제안합니다. 이 방법은 모델 개인화를 향상시키기 위해 개인 프로필 정보를 통합하여 전통적인 FL 기술을 넘어서는 것을 목표로 합니다. 클라이언트 간 유사성을 프로필 특성을 기반으로 고려함으로써, 각각의 개인의 독특한 패턴과 선호도를 더 잘 포착하는 개인화된 전역 모델을 생성하고자 합니다. 이 접근 방식은 모델의 일반성, 훈련 안정성 및 계산 리소스 효율성 면에서 진보를 제공하여 개인화된 FL의 발전에 기여합니다.
  2. 둘째, 시스템이 상호 연결되어 있지만 스마트 건강에 대한 주요 장벽은 보안 및 개인 정보 보호에 대한 우려, 통신 부담 및 엄격한 규정입니다. 특히 데이터가 개인의 로컬 장치에 수집 및 저장될 때 이러한 문제가 심각합니다. 비록 연합 학습은 이러한 문제를 해결하는 데 유용하지만, 데이터 분포의 이질성으로 인한 도전에 직면하고 있습니다. 따라서 이 방법은 스마트 및 연결된 건강의 고전적인 작업 중 하나인 휴대용 센서 기반 인간 활동 인식에 중점을 두었습니다. FL의 데이터 분포 이질성을 해결함으로써, 우리는 모든 메트릭에서 뛰어난 인식 성능을 달성했습니다. 이 성과는 우리가 의료 지원을 향상시키고 개인 정보를 유지하면서도 의도치 않은 활동, 예를 들어 우박 등을 정확하게 감지할 수 있는 능력을 보여줍니다.

Federated learning on wearable devices: demo abstract

Untitled


A federated learning system with enhanced feature extraction for human activity recognition