Mittuniversitetet

Detta arbete syftar till att undersöka effektiviteten av federated learning (FL) för bildklassificering i decentraliserade databehandlingsmiljöer. Med den ökande mängden av datagenerering från mobil- och ‘edge computing’, särskilt bilddata, så finns ett behov av att förbättra metoderna för bildklassificering. Dessa metoder bör inte bara adressera de utmaningar som ställs av traditionella centraliserade djupinlärningsmodeller, utan även värna om integriteten, minska kommunikationskostnaderna och övervinna skalbarhetshinder. Federated learning erbjuder en lovande lösning som tillhandahåller en ram för modellträning över decentraliserade noder med fokus på datasekretess. Denna studie analyserar FL Förmåga att förbättra bildklassificering med dess distinkta metoder, jämför dess prestanda med konventionella modeller, och granskar dess vidare implikationer och begränsningar i praktiska, verkliga inställningar. Resultatet av denna studie visar att med lämplig hantering av brus kan FL-modeller uppnå jämförbar noggrannhet med traditionella metoder, där datasekretessen förbättras betydelsefull. Vilket demonstrerar en potential balans mellan prestanda och skydd av integritet i decentraliserade miljöer.

This study aims to explore the effectiveness of Federated Learning (FL) in image classification across decentralized computing environments. With the increasing amount of data generated from mobile and edge computing, particularly image data, there is a need to improve image classification methods that not only address the challenges posed by traditional centralized deep learning models but also respect privacy, reduce communication costs, and overcome scalability barriers. Federated Learning is a promising solution that offers a framework for model training across decentralized nodes with a focus on data privacy. This study analyzes FL's capabilities to enhance image classification using its distinct methodologies, compares its performance with conventional models, and examines its wider implications and limitations in practical, real-world settings. The result of the study indicates that with appropriate noise management, FL models can achieve comparable accuracy to traditional approaches while significantly enhancing data privacy. which demonstrates a potential balance between performance and privacy protection in decentralized environments.