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Enregistrement W3194020564 · doi:10.1109/jsac.2022.3143259

Efficient Federated Meta-Learning Over Multi-Access Wireless Networks

2022· article· en· W3194020564 sur OpenAlex
Sheng Yue, Ju Ren, Jiang Xin, Deyu Zhang, Yaoxue Zhang, Weihua Zhuang

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.

Notice bibliographique

RevueIEEE Journal on Selected Areas in Communications · 2022
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiquePrivacy-Preserving Technologies in Data
Établissements canadiensUniversity of Waterloo
Organismes subventionnairesNational Key Research and Development Program of ChinaHigher Education Discipline Innovation ProjectNatural Science Foundation of Hunan ProvinceNational Natural Science Foundation of China
Mots-clésComputer scienceComputer networkWireless networkWirelessDistributed computingTelecommunications

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Federated meta-learning (FML) has emerged as a promising paradigm to cope with the data limitation and heterogeneity challenges in today’s edge learning arena. However, its performance is often limited by slow convergence and corresponding low communication efficiency. In addition, since the available radio spectrum and IoT devices’ energy capacity are usually insufficient, it is crucial to control the resource allocation and energy consumption when deploying FML in practical wireless networks. To overcome the challenges, in this paper, we rigorously analyze the contribution of each device to the global loss reduction in each round and develop an FML algorithm (called NUFM) with a non-uniform device selection scheme to accelerate the convergence. After that, we formulate a resource allocation problem integrating NUFM in multi-access wireless systems to jointly improve the convergence rate and minimize the wall-clock time along with energy cost. By deconstructing the original problem step by step, we devise a joint device selection and resource allocation strategy to solve the problem with theoretical guarantees. Further, we show that the computational complexity of NUFM can be reduced from <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex-math notation="LaTeX">$O(d^{2})$ </tex-math></inline-formula> to <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex-math notation="LaTeX">$O(d)$ </tex-math></inline-formula> (with the model dimension <inline-formula xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> <tex-math notation="LaTeX">$d$ </tex-math></inline-formula> ) via combining two first-order approximation techniques. Extensive simulation results demonstrate the effectiveness and superiority of the proposed methods in comparison with existing baselines.

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.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,004
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict), Études des sciences et des technologies, Science ouverte, Intégrité de la recherche
Catégories consensuellesScience ouverte
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,780
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,004
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0010,004
Études des sciences et des technologies0,0020,000
Communication savante0,0010,000
Science ouverte0,0450,048
Intégrité de la recherche0,0000,004
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,091
Tête enseignante GPT0,341
Écart entre enseignants0,249 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle