Tensor-Empowered LSTM for Communication-Efficient and Privacy-Enhanced Cognitive Federated Learning in Intelligent Transportation Systems
Notice bibliographique
Résumé
Multimedia cognitive computing as a revolutionary emerging concept of artificial intelligence emulating the reasoning process like human brains can facilitate the evolution of intelligent transportation systems (ITS) to be smarter, safer, and more efficient. Massive multimedia traffic big data is an important prerequisite for the success of cognitive computing in ITS. However, traditional data-centralized artificial intelligence approaches often face the problems of data islands and data famine due to concerns about data privacy and security. To this end, we propose the concept of cognitive federated learning leveraging federated learning as the learning paradigm for cognitive computing, which solves the preceding concerns by sharing updated models rather than raw data. Nevertheless, the exchange of numerous model parameters not only generates significant communication overhead but also suffers from the risk of privacy leakage due to inference attacks. This article aims to design a novel lightweight and privacy-enhanced cognitive federated learning architecture to facilitate the development of ITS. First, a privacy-enhanced model protection scheme with homomorphic encryption as the underlying technology is proposed to simultaneously defend against the inference attacks launched by external malicious attackers, honest-but-curious cognitive platforms, and internal participants. Furthermore, a novel tensor ring-block decomposition and its corresponding deep computation model converting the weight tensor into a set of matrices and third-order core tensors are proposed, which could reduce the communication overhead and storage requirements without compromising model performance. Experimental results on real-world datasets show that the proposed approach performs well.
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 | 0,001 | 0,002 |
| 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 | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».