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Enregistrement W4285611407 · doi:10.1109/tits.2022.3190294

FEEL: Federated End-to-End Learning With Non-IID Data for Vehicular Ad Hoc Networks

2022· article· en· W4285611407 sur OpenAlex
Beibei Li, Yukun Jiang, Qingqi Pei, Tao Li, Liang Liu, Rongxing Lu

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 Transactions on Intelligent Transportation Systems · 2022
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiquePrivacy-Preserving Technologies in Data
Établissements canadiensUniversity of New Brunswick
Organismes subventionnairesNational Key Research and Development Program of ChinaSichuan Province Youth Science and Technology Innovation TeamSichuan Province Science and Technology Support ProgramNational Natural Science Foundation of China
Mots-clésComputer scienceVehicular ad hoc networkOverhead (engineering)Wireless ad hoc networkComputer networkArtificial intelligenceDistributed computingMachine learningWireless

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Recent studies have demonstrated the potentials of federated learning (FL) in achieving cooperative and privacy-preserving data analytics. It would also be promising if FL can be employed in vehicular ad hoc networks (VANETs) for cooperative learning tasks, such as steering angle prediction, trajectory prediction, drivable road detection, etc., among integrated vehicles. However, since VANETs are characterized by ad hoc cooperating vehicles with non-independent and identically distributed (Non-IID) data, directly employing existing FL frameworks to VANETs may cause extensive communication overhead and compromised model performance. Further, most of the existing deep learning models incorporated in FL frameworks rely heavily on data with manual annotations, leading to a huge labor cost. To address these issues, in this paper we propose an efficient and effective Federated End-to-End Learning framework for cooperative learning tasks in VANETs, named FEEL. Specifically, we first formulate a distributed optimization problem for cooperative deep learning tasks with Non-IID data in multi-hop cluster VANETs. Second, two algorithms for inter-cluster learning and inner-cluster learning are respectively designed, to reduce the communication overhead and fit Non-IID data. Third, a Paillier-based communication protocol is crafted, allowing secure model parameter updates at the central server without knowing the real updates at each cooperating base station. Extensive experiments on two real-world datasets are conducted by considering various data distributions and VANET topologies, demonstrating the high efficiency and effectiveness of the proposed FEEL framework in both regression and classification tasks.

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)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict), Science ouverte
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,963
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0000,001
Science ouverte0,0100,000
Intégrité de la recherche0,0000,001
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 Opus0,043
Tête enseignante GPT0,275
Écart entre enseignants0,232 · 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