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Enregistrement W4416429257 · doi:10.1109/thms.2025.3627893

Adaptive Weighted Federated Domain Adaptation Methods for Nonintrusive Load Monitoring

2025· article· W4416429257 sur OpenAlexafffund
Skander Chouchene, Fares Alkhawaja, Manar Amayri, Nizar Bouguila

Notice bibliographique

RevueIEEE Transactions on Human-Machine Systems · 2025
Typearticle
Langue
DomaineEngineering
ThématiqueSmart Grid Energy Management
Établissements canadiensConcordia University
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaConcordia University
Mots-clésWeightingScalabilityAdaptation (eye)Domain (mathematical analysis)Context (archaeology)Similarity (geometry)Raw dataCoding (social sciences)Similarity measure

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The implementation of scalable and privacy-preserving models in nonintrusive load monitoring (NILM) requires the usage of distributed pipelines through methods like federated learning. However, the differences between building locations, appliances, and consumption patterns create domain discrepancies that hinder performance. To address this issue, we need to apply domain adaptation while respecting the privacy constraint of federated learning. In this work, we propose adopting existing methods to act as discrepancy measures in the context of federated domain adaptation in NILM using a deep sparse coding model with novel modifications. These methods find the discrepancy between the local data and the target data and include: 1) a modified version of Federated domain adaptation (FedDA), which is based on the local variance and Euclidean distance; 2) FedRBF, which is based on the measure of similarity using the radial basis function kernel; 3) FedMMD, which is based on maximum mean discrepancy; and 4) FedkNN, which is based on the k-nearest neighbors algorithm. Moreover, we propose a novel framework that adaptively combines all methods as a second intermediate layer by learning their contribution weights to the central server. This deep adaptive weighting framework aims to optimize the selection of the output weights of each method in a federated manner. We explore several techniques of weight computation that are based on the raw data or on learned representations that further preserve user consumption privacy. We find that every method performs better than regular federated averaging (FedAvg) by up to 5% in terms of disaggregation accuracy, while an additional increase for the adaptive weighting framework results. The suggested methods also perform better than training only on the target domain. We also find that basing the weights on locally learned representations yields similar results to using raw data.

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 enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,005
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
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: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,003
Score d'incertitude au seuil0,008

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,005
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0010,002
Science ouverte0,0020,002
Intégrité de la recherche0,0010,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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 Opus0,038
Tête enseignante GPT0,334
Écart entre enseignants0,296 · 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

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreMéthodes

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2025
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Résumé présentoui

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