Power Control With QoS Guarantees: A Differentiable Projection-Based Unsupervised Learning Framework
Notice bibliographique
Résumé
Deep neural networks (DNNs) are emerging as a potential solution to solve NP-hard wireless resource allocation problems. However, in the presence of intricate constraints, e.g., users’ quality-of-service (QoS) constraints, guaranteeing constraint satisfaction becomes a fundamental challenge. In this paper, we propose a novel unsupervised learning framework to solve the classical power control problem in a multi-user interference channel, where the objective is to maximize the network sum-rate under users’ minimum data rate or QoS requirements and power budget constraints. Utilizing a differentiable projection function, two novel deep learning (DL) solutions are pursued. The first is called Deep Implicit Projection Network (DIPNet), and the second is called Deep Explicit Projection Network (DEPNet). DIPNet utilizes a differentiable convex optimization layer to implicitly define a projection function. On the other hand, DEPNet uses an explicitly-defined projection function, which has an iterative nature and relies on a differentiable correction process. DIPNet requires convex constraints; whereas, the DEPNet does not require convexity and has a reduced computational complexity. To enhance the sum-rate performance of the proposed models even further, Frank-Wolfe algorithm (FW) has been applied to the output of the proposed models. Extensive simulations depict that the proposed DNN solutions not only improve the achievable data rate but also achieve zero constraint violation probability, compared to the existing DNNs. The proposed solutions outperform the classic optimization methods in terms of computation time complexity.
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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 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| 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 ».