Learning in the Air: Secure Federated Learning for UAV-Assisted Crowdsensing
Notice bibliographique
Résumé
Unmanned aerial vehicles (UAVs) combined with artificial intelligence (AI) have opened a revolutionized way for mobile crowdsensing (MCS). Conventional AI models, built on aggregation of UAVs' sensing data (typically contain private and sensitive user information), may arise severe privacy and data misuse concerns. Federated learning, as a promising distributed AI paradigm, has opened up possibilities for UAVs to collaboratively train a shared global model without revealing their local sensing data. However, there still exist potential security and privacy threats for UAV-assisted crowdsensing with federated learning due to vulnerability of central curator, unreliable contribution recording, and low-quality shared local models. In this paper, we propose SFAC, a secure federated learning framework for UAV-assisted MCS. Specifically, we first introduce a blockchain-based collaborative learning architecture for UAVs to securely exchange local model updates and verify contributions without the central curator. Then, by applying local differential privacy, we design a privacy-preserving algorithm to protect UAVs' privacy of updated local models with desirable learning accuracy. Furthermore, a two-tier reinforcement learning-based incentive mechanism is exploited to promote UAVs' high-quality model sharing when explicit knowledge of network parameters are not available in practice. Extensive simulations are conducted, and the results demonstrate that the proposed SFAC can effectively improve utilities for UAVs, promote high-quality model sharing, and ensure privacy protection in federated learning, compared with existing schemes.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».