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Autores
Tipo Autor ou Orientador
Autor
Arthur Mendonça Sasse
Orientador
Claudio Miceli de Farias
Teses, Dissertações e Outros
id
3314
FL-NTKAN: Análise da Convergência de Redes de Kolgomorov-Arnold Federadas Usando Neural Tangent Kernel
Engenharia de Software
Dissertação de Mestrado
18/9/2026
tituloi
As Redes de Kolmogorov-Arnold (KANs) são uma nova alternativa às tradicionais redes neurais e substituem pesos lineares por funções não-lineares. Desde seu surgimento esses modelos foram adaptados para as mais diversas configurações de aprendizado de máquina. Entre elas, encontra-se o aprendizado federado (FL), um paradigma focado em privacidade onde clientes treinam com seus dados locais e colaboram em torno de um modelo global compartilhando seus modelos em vez de compartilhar seus dados. Essa combinação entre KANs e FL, mostrou-se bastante promissora por meio de vários trabalhos iniciais no tema, incluindo um que compõe esta dissertação. No entanto, até o momento todos esses trabalhos fizeram apenas análises empíricas sobre as KANs federadas, sem oferecer nenhuma garantia teórica. Esta dissertação, baseada numa técnica de análise de redes neurais conhecida como Neural Tangent Kernel, e juntando abordagens de KANs centralizadas e redes neurais federadas, descreve a primeira prova teórica de convergência da otimização federada de KANs. As exigências teóricas para a convergência proposta mostraram-se bastante competitivas em relação às exigências já descobertas para redes neurais clássicas, destacando ainda mais o potencial das KANs e a necessidade de mais investigações.
Kolmogorov-Arnold Networks (KANs) are a new alternative to traditional neural networks, replacing linear weights with nonlinear functions. Since their introduction, these models have been adapted to a wide range of machine learning settings. Among them is federated learning (FL), a privacy-oriented paradigm in which clients train on their local data and collaborate around a global model by sharing their models rather than their data. This combination of KANs and FL has shown considerable promise through several early works on the topic, including one that forms part of this dissertation. However, to date, all these works have provided only empirical analyses of federated KANs, without offering any theoretical guarantees. This dissertation, based on a neural network analysis technique known as the Neural Tangent Kernel, and by combining approaches from centralized KANs and federated neural networks, describes the first theoretical convergence proof for the federated optimization of KANs. The theoretical requirements for the proposed convergence guarantee prove to be highly competitive with those already established for classical neural networks, further highlighting the potential of KANs and the need for further investigation.
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