无线供能联合学习网络:联合功率传输、数据感知、模型训练和资源分配
提出了一种基于光波功率传输的 FL 无线网络方法,利用资源分配方案管理网络的能效,实现隐私保护的同时,支持移动设备在不使用自身电池电源的情况下完成 FL 任务。
Apr, 2020
研究了基于无线通信网络的联邦学习中的能源有效传输和计算资源分配问题,并提出了一种迭代算法,以解决此优化问题,并通过数值结果表明了该算法相对于传统 FL 方法可将能源消耗降低高达 59.5%。
Nov, 2019
研究了在现实无线网络上训练联邦学习算法的问题,提出了一种联合学习、无线资源分配和用户选择的优化问题,并获得了期望收敛速率的闭式表达式,从而实现最小化 FL 损失函数的最优用户选择和上行资源块分配。
Sep, 2019
本文旨在将联邦学习引入未来无线网络的设计中,为了在移动设备上进行能源高效的联邦学习提出了一种新颖的无线传输和权重量化的联合设计方法。通过建立混合整数规划问题,制定了灵活的权重量化计划,以最小化所有移动设备的联邦学习总能耗(计算 + 传输),同时保证模型性能和训练延迟。通过大量的模拟实验,验证了该方案的有效性。
Dec, 2020
本文针对数据异构性与无线资源分配相结合的无线联邦学习问题,提出了性能分析与优化的方法,在考虑数据异构性的同时,优化客户端调度、资源分配和本地训练轮数,通过实验验证了该算法在学习准确性和能量消耗方面的优势。
Aug, 2023
通过统计无人机增强无线传感器网络的统计特性,并利用多目标多臂赌博机理论开发了一种模型和解决方案,以在最大化网络覆盖的同时最小化联邦学习延迟;此外,还提出了另一种解决方案,特别适用于具有严格能量约束的大动作集,在每轮中逐步消除一个或多个动作,使用标量化的最佳臂识别算法找到最佳臂,使期望回报与期望能量消耗之比最大化。同时,导出了多目标和成本感知算法的误差概率的上界,在数值结果中展示了我们的方法的有效性。
Aug, 2023
本文提出了一种应用于多个下游任务的异步模型传输的联邦学习方法,通过引入调度张量来表征设备调度,并通过收敛性分析探究了资源分配、设备调度和个体模型状态等对机器学习性能的影响,进而通过非凸混合整数优化问题来调整资源分配和设备调度,以在能量消耗和性能之间达到高效平衡,并通过数值模拟揭示了该方法在模型性能和网络资源节约方面的优势。
May, 2023
通过网络设计和资源编排的两个方面讨论了实现可扩展无线联邦学习的挑战和解决方案,并提出了三种面向任务的学习算法来提高算法的可扩展性,实现对无线联邦学习的计算高效资源分配。
Oct, 2023
本文提出了一种新的数据驱动方法,可为干扰限制的无线网络上的联邦学习分配传输功率,使用图卷积网络来参数化功率分配策略,并通过 primacy-dual 算法求解相关的约束优化问题,从而实现优化 FL 过程中服务端接收到的信息,最终提高全局 FL 模型的准确性和效率。
Apr, 2023
提出了一种处理异构用户设备数据的联邦学习算法,同时结合对微波资源分配问题的优化,实现了收敛速率和能耗之间的平衡,并用 Tensorflow 实验验证了该算法的理论分析和优化表现。
Oct, 2019