Uncertainty management in federated learning

Durante los últimos años se ha generalizado el uso de una gran variedad de técnicas de aprendizaje automático para extraer conocimiento de la multitud de datos disponibles en diversos sectores. Estas aplicaciones van desde la medicina, hasta las finanzas, pasando por las recomendaciones de productos...

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Detalhes bibliográficos
Autor: Urío Larrea, Asier
Formato: tesis doctoral
Fecha de publicación:2025
País:España
Recursos:Universidad Pública de Navarra
Repositorio:Academica-e. Repositorio Institucional de la Universidad Pública de Navarra
OAI Identifier:oai:academica-e.unavarra.es:2454/53815
Acesso em linha:https://hdl.handle.net/2454/53815
Access Level:acceso abierto
Palavra-chave:Algoritmos de aprendizaje federado
Tratamiento de la incertidumbre
Teoría de conjuntos difusos
Algoritmo supervisado
Algoritmo no supervisado
Ikaskuntza federatuko algoritmoak
Ziurgabetasunaren kudeaketa
Multzo lausoen teoriaren
Gainbegiratua algoritmo
Gainbegiratu gabea algoritmo
Federated learning algorithms
Management of uncertainty
Fuzzy set theory
Supervised algorithm
Unsupervised algorithm
Descrição
Resumo:Durante los últimos años se ha generalizado el uso de una gran variedad de técnicas de aprendizaje automático para extraer conocimiento de la multitud de datos disponibles en diversos sectores. Estas aplicaciones van desde la medicina, hasta las finanzas, pasando por las recomendaciones de productos, entre otras. Sin embargo, por diversos motivos, ya sean legislativos, éticos o incluso técnicos, no siempre es posible disponer de todos los datos en un único punto para poder aplicar estos algoritmos. Para atajar este problema surge el denominado aprendizaje federado. Esta técnica tiene como objetivo el poder crear un modelo a partir de la información de los agentes participantes, sin que estos tengan que enviar sus propios datos. La forma de generar este modelo es mediante el entrenamiento de modelos locales en cada uno de los agentes y la transmisión de, únicamente, los parámetros de estos modelos. Otro de los problemas que tienen que tratar las diversas técnicas de aprendizaje automático es el tratamiento de la incertidumbre. Entendemos por incertidumbre la (des)confianza que poseemos en torno a la validez de los datos. Esta puede ser debida a desviaciones de los datos de la información real, errores de medición, etc. Una de las propuestas para tratar esta situación es el empleo de la teoría de conjuntos difusos. En esta tesis proponemos algoritmos de aprendizaje federado que gestionan la incertidumbre desde la perspectiva de la teoría de conjuntos difusos. En concreto, proponemos dos algoritmos, uno de ellos supervisado y el otro no supervisado. El algoritmo supervisado se basa en la lógica difusa mediante el uso de reglas si-entonces, mientras que el no supervisado consiste en la utilización de algoritmos de agrupamiento difusos en flujos de datos.