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29、基于SVM的联邦学习在HAB网络中的性能分析
本文提出了一种基于SVM的联邦学习方法,用于高空平台(HAB)网络中的用户关联与任务处理优化。通过协同训练SVM模型,各HAB无需传输本地数据即可提升预测准确率,有效降低能量与时间消耗。文章推导了优化问题并将其转化为线性凸问题,利用CVX等工具高效求解。仿真结果表明,该方法在不同用户数量和训练样本规模下均优于本地学习与全局学习方案,在准确率、效用函数值等方面表现出显著优势,具备良好的应用前景。原创 2025-10-01 09:32:49 · 38 阅读 · 0 评论 -
28、支持向量机的联邦分布式学习框架与服务序列及任务分配优化
本文探讨了移动边缘计算中基于支持向量机的联邦分布式学习框架及其服务序列与任务分配的优化方法。通过Algorithm 6详细描述了SVM在多个HAB间的并行训练流程,并结合数学推导给出了Ωm的最优解。同时,针对用户服务序列问题,利用引理7.1和定理7.1证明了按处理时间升序调度可最小化总延迟。文章还提供了算法实现步骤、Python代码示例及mermaid流程图,并总结了算法优势、局限性与未来改进方向,为联邦学习系统的设计与优化提供了理论支持与实践指导。原创 2025-09-30 16:35:49 · 25 阅读 · 0 评论 -
27、基于SVM的联邦学习实现主动用户关联
本文提出了一种基于支持向量机(SVM)的联邦学习(FL)算法,用于解决移动边缘计算场景中的主动用户关联问题。传统优化方法因需迭代求解且依赖全局信息而面临高延迟和高开销的挑战。为此,该算法将用户关联建模为多分类问题,利用SVM强大的分类能力,并结合联邦学习框架实现各高空基站(HAB)在不共享本地数据的前提下协作训练全局模型。训练过程分为两个阶段:首先在W_m阶段通过本地数据更新权重向量w_mn并求解局部对偶问题;随后在Ω_m阶段交换模型参数以构建结构矩阵Ω_m,衡量HAB间模型差异并提升预测性能。该方法不仅保原创 2025-09-29 15:02:35 · 32 阅读 · 0 评论 -
26、移动边缘计算中的联邦学习:MEC 网络模型与优化问题解析
本文深入探讨了移动边缘计算(MEC)环境下的联邦学习系统,重点分析了由高空平台(HAB)构成的MEC网络模型。内容涵盖传输模型、计算模型、时间消耗模型与能量消耗模型,并建立了以最小化用户能量和时间消耗加权总和为目标的优化问题。通过数学建模与约束条件设计,系统地描述了用户关联、任务划分和服务序列的联合优化过程,为提升MEC中联邦学习的效率与性能提供了理论支持和解决方案参考。原创 2025-09-28 15:19:54 · 52 阅读 · 0 评论 -
25、联邦学习在自动驾驶车辆控制与移动边缘计算中的应用
本文探讨了联邦学习在自动驾驶车辆控制与移动边缘计算中的应用。通过构建拉格朗日对偶函数并求解对偶优化问题,提出基于DFP算法的控制器设计方法,显著提升了速度跟踪精度和训练收敛速度。仿真结果表明,DFP算法在处理非IID数据时优于FedAvg和FedProx,且结合合同理论的激励机制可提高40%的收敛速度。在移动边缘计算场景中,采用基于SVM的联邦学习算法优化用户关联、服务顺序与任务分配,有效降低能量与时间消耗加权和达16.1%。研究表明,联邦学习在智能交通与边缘网络中具有广阔应用前景。原创 2025-09-27 13:39:27 · 37 阅读 · 0 评论 -
24、自动驾驶车辆控制的联邦学习:基于契约理论的激励机制设计
本文提出了一种基于契约理论的激励机制,用于提升自动驾驶车辆(CAV)控制中联邦学习(FL)的收敛性能。针对non-IID数据、数据不平衡和CAV参与度变化等挑战,结合DFP算法并分析其收敛性,设计了满足个体理性(IR)和激励兼容性(IC)约束的契约模型。通过将服务器与CAV建模为雇主与雇员关系,利用效用函数优化资源-奖励捆绑契约,解决了信息不对称问题。文章还推导了最优功率分配定理,并将契约设计转化为可求解的优化问题,进一步提升了系统效率。相比传统方法,该机制能更有效地激励高质量数据参与,最大化服务器效用,同原创 2025-09-26 13:41:07 · 34 阅读 · 0 评论 -
23、自动驾驶车辆控制中的联邦学习技术解析
本文深入探讨了联邦学习在自动驾驶车辆控制中的应用,重点解析了动态联邦近端(DFP)算法的设计与优势。针对CAV参与的可变性、非独立同分布数据及能耗问题,DFP通过引入L2正则化和动态参与概率建模,提升了模型收敛速度与稳定性。文章还分析了算法的收敛性,提出了基于本地数据质量的激励机制,并对比了DFP与FedAvg的性能差异,最后讨论了实际应用中的参数调整、网络稳定性和数据安全等关键因素。原创 2025-09-25 12:14:59 · 37 阅读 · 0 评论 -
22、无线通信中的联邦学习:从空中计算到自动驾驶车辆控制
本文探讨了联邦学习在无线通信中的两大应用:MIMO空中计算的波束成形设计与自动驾驶车辆控制。通过数字调制和高阶量化技术,MIMO AirComp FL显著提升了收敛速度与识别准确率;在自动驾驶场景中,结合自适应PID控制器与动态联邦近端(DFP)算法,实现了对复杂交通环境的高效响应。此外,引入基于契约理论的激励机制,增强了CAV的参与积极性。仿真结果表明,所提方法在收敛性、准确率和资源利用率方面均优于传统方案,为未来智能交通系统提供了强有力的技术支持。原创 2025-09-24 13:49:12 · 59 阅读 · 0 评论 -
21、MIMO空中计算联邦学习中的波束成形设计
本文探讨了在MIMO空中计算联邦学习(AirComp FL)系统中,如何通过多层感知器(MLP)预测边缘设备的本地模型更新,并基于预测结果优化发射与接收波束成形矩阵,以最小化聚合误差。文章详细介绍了MLP的结构设计、在线训练机制以及波束成形优化问题的建模与简化方法,提出将逆函数影响转化为决策区域内的距离最小化问题,并采用迭代优化求解。同时分析了信道动态变化与设备异构性对系统性能的影响,提出了相应的应对策略。该方法有效提升了空中计算下的联邦学习收敛性与通信效率。原创 2025-09-23 10:56:46 · 30 阅读 · 0 评论 -
20、MIMO空中计算联邦学习的波束成形设计
本文研究了MIMO空中计算联邦学习中的波束成形设计,提出在数字调制环境下通过优化发射与接收波束成形矩阵来最小化联邦学习的训练损失。建立了包含设备端预处理和参数服务器端后处理的系统模型,分析了FL的收敛性,并推导出以减小梯度偏差为目标的波束成形优化问题。针对参数未知的挑战,提出基于人工神经网络(ANN)预测本地模型参数并协同设计波束成形矩阵的方法。通过数值实验验证了该方法在降低损失值和提升测试准确率方面的有效性,为无线通信与机器学习融合提供了高效解决方案。原创 2025-09-22 14:06:08 · 46 阅读 · 0 评论 -
19、空中计算联邦学习的功率控制优化
本文研究了空中计算联邦学习中的功率控制优化问题,提出了基于正则化信道反转结构的最优功率缩放策略。在不同条件下分析了两种情况:当设备平均功率预算充足时,采用简化的信道反转策略即可达到最优;而在存在无偏聚合约束和异构功率预算的情况下,通过构建并求解等价的凸优化问题P2.1,得到了更优的功率控制方案。结合仿真结果验证了所提策略在降低损失函数值和提升测试准确率方面的优越性,并探讨了学习率、功率预算等因素对性能的影响,最后展望了动态功率分配、多目标优化等未来研究方向。原创 2025-09-21 13:59:23 · 32 阅读 · 0 评论 -
18、基于空中计算的联邦学习:收敛分析与功率控制优化
本文围绕基于空中计算的联邦学习系统,深入探讨了其收敛性能与功率控制优化策略。首先,在有无无偏聚合约束两种情况下,分别推导了预期最优性差距的上界表达式,并分析了梯度估计偏差与均方误差对收敛的影响。随后,针对递减学习率情形,提出了以最小化有效最优性差距为目标的功率控制优化问题,并通过引入辅助变量将其转化为凸优化问题P1.1,给出了可采用内点法或拉格朗日对偶方法求解的最优功率分配方案。文章进一步比较了两种约束条件下的收敛特性,指出无偏聚合有助于降低聚合偏差带来的误差。最后,讨论了实际应用中面临的信道信息获取、计算原创 2025-09-20 14:34:53 · 30 阅读 · 0 评论 -
17、基于空中计算的联邦学习功率控制优化与收敛分析
本文研究了基于空中计算的联邦学习系统中功率控制对学习性能的影响,重点分析了聚合误差与最优性差距之间的关系。通过建立收敛性理论模型,探讨了在有无无偏聚合约束条件下,传输功率对偏差和均方误差的作用机制,并提出了相应的功率控制策略。结果表明,无偏聚合可实现精确收敛但可能牺牲收敛速度,而有偏聚合虽存在误差地板却可能加快初期收敛。文章还对比了不同约束下的收敛行为,为优化联邦学习系统的通信与学习权衡提供了理论依据和设计指导。原创 2025-09-19 15:00:15 · 35 阅读 · 0 评论 -
16、基于空中计算的联邦学习技术解析
本文深入解析了基于空中计算的联邦学习技术,涵盖MIMO空中计算原理、系统设计中的关键挑战及优化方案。重点讨论了模型更新失真、设备调度、抗干扰编码和功率控制等问题,并提出通过优化功率控制策略以提升收敛速度的方法。结合数值结果与系统模型,展示了该技术在通信效率方面的潜力与未来研究方向。原创 2025-09-18 13:58:43 · 55 阅读 · 0 评论 -
15、联邦学习中的量化与空中计算技术解析
本文深入解析了联邦学习中的量化与空中计算(AirComp)技术。量化通过压缩模型参数减少通信开销,提升收敛速度;AirComp利用无线信号的叠加特性实现高效的模型更新聚合,显著提高通信效率。文章详细阐述了量化方案优化、状态转移建模、MIMO AirComp扩展以及两者结合的应用流程,并通过MNIST和CIFAR-10实验验证了其在非独立同分布数据下的优越性能。最后探讨了技术挑战与未来发展方向,展示了其在智能交通、工业物联网等场景的广阔应用前景。原创 2025-09-17 15:45:17 · 66 阅读 · 0 评论 -
14、可变比特宽度联邦学习:原理、挑战与优化策略
本文介绍了可变比特宽度联邦学习的基本原理、面临的挑战及其优化策略。通过分析计算、量化与传输延迟,构建了联合优化设备选择与量化方案的最小化训练损失问题。针对传统方法难以求解的问题,提出基于模型的强化学习方法,利用状态转移概率建模训练动态,有效应对非-i.i.d.数据分布并提升收敛效率。该方法在医疗数据共享与智能交通等领域具有广泛应用前景,为高效隐私保护的分布式机器学习提供了新思路。原创 2025-09-16 12:42:27 · 24 阅读 · 0 评论 -
13、联邦学习量化技术:通用向量量化与可变位宽方法
本文探讨了联邦学习中的两种量化技术:通用向量量化与可变位宽方法。通用向量量化通过优化量化方案减少误差,提升模型收敛速度和准确性,尤其在异构数据场景下表现优异;可变位宽联邦学习则通过动态调整量化位宽,在保证模型性能的同时降低通信与计算开销,适用于资源受限的无线网络环境。文章结合理论分析与实验验证,展示了所提方法在MNIST和CIFAR-10数据集上的优越性能,并提出了未来在量化策略、多模态处理及隐私保护方向的研究展望。原创 2025-09-15 11:17:58 · 39 阅读 · 0 评论 -
12、联邦学习中的通用向量量化技术解析
本文深入解析了联邦学习中的通用向量量化技术,涵盖编码步骤、性能分析及关键定理证明。重点探讨了晶格维度L和系数ζ对量化精度与通信开销的影响,比较了Slepian-Wolf与Wyner-Ziv等分布式编码方案的优劣,并提出通过合理选择量化参数、采用高效编码方法和增加用户数量来提升联邦学习性能的策略。研究表明,结合向量量化与减法抖动可显著降低失真,提高模型收敛性与重建保真度。原创 2025-09-14 10:45:18 · 30 阅读 · 0 评论 -
11、联邦学习中的资源管理与量化技术
本文深入探讨了联邦学习中的资源管理与量化技术,重点介绍了通过迭代算法实现无线资源与FL参数的联合优化,以及基于通用向量量化的高效参数传输方法。文章分析了该量化方案在复杂度和误差控制方面的优势,并讨论了实际应用中需考虑的通信稳定性与随机种子管理问题。最后展望了多模态数据处理及与边缘计算、区块链等新兴技术融合的未来发展方向,为提升无线联邦学习的效率与鲁棒性提供了系统性解决方案。原创 2025-09-13 14:43:57 · 51 阅读 · 0 评论 -
10、能源效率优化的资源管理
本文提出了一种在延迟约束下最小化多用户系统总能耗的能源效率优化资源管理方法。结合联邦学习(FL)算法与两步迭代优化算法,通过交替优化传输时间、精度参数(t, η)以及带宽、计算容量和发射功率(b, f, p),实现高效能的资源分配。文章详细阐述了算法流程、关键参数影响、约束条件分析、复杂度评估,并探讨了其在物联网和移动边缘计算等场景的应用优势,最后展望了多目标优化与动态环境适应等未来研究方向。原创 2025-09-12 15:09:38 · 23 阅读 · 0 评论 -
9、联邦学习资源管理:收敛时间与能源效率优化
本文探讨了联邦学习中的资源管理问题,重点分析了如何通过优化资源分配来最小化收敛时间和提升能源效率。文章提出了一种基于多层感知器(MLP)的本地模型预测方法,并结合动态用户关联策略以加快全局模型聚合速度。同时,针对能耗问题,从带宽、计算能力、发射功率等方面提出了优化方案,并给出了本地迭代次数的理论下界。仿真结果表明,所提算法在识别精度和收敛速度上优于基线方法。最后,文章展望了人工智能辅助管理、边缘计算融合及绿色联邦学习等未来发展方向,为实际应用提供了决策参考。原创 2025-09-11 09:57:57 · 23 阅读 · 0 评论 -
8、联邦学习资源管理:收敛时间最小化策略解析
本文探讨了联邦学习中的资源管理策略,重点分析了如何通过概率性用户关联、最优资源块分配和基于前馈神经网络(FNN)的本地模型预测算法来最小化收敛时间。提出了以用户模型影响度为导向的关联机制,将资源分配建模为整数线性规划问题,并设计了利用全连接多层感知器(MLP)预测未连接用户模型参数的方法。文章还总结了各方案的优势,讨论了实际应用中面临的网络动态性、用户移动性和数据隐私等挑战,并提出了应对策略与未来研究方向,包括强化学习融合、分布式架构优化和模型压缩技术。原创 2025-09-10 16:11:50 · 39 阅读 · 0 评论 -
7、联邦学习资源管理:训练损失与收敛时间优化
本文探讨了联邦学习中的资源管理策略,重点针对训练损失最小化和收敛时间最小化两个优化目标。在训练损失最小化方面,采用二分匹配模型结合匈牙利算法实现最优资源块(RB)分配、用户选择与发射功率控制;在收敛时间最小化方面,提出基于梯度的用户关联方案,并引入人工神经网络估计未参与传输用户的本地模型,以加速整体收敛。通过仿真验证,所设计算法在识别准确率和训练效率上均优于多种基线方法。文章还总结了关键技术流程,分析了核心算法优势,并给出了实际应用建议,为无线联邦学习中的高效资源管理提供了系统性解决方案。原创 2025-09-09 10:38:58 · 37 阅读 · 0 评论 -
6、联邦学习的资源管理:实现训练损失最小化
本文探讨了在无线网络约束下联邦学习的资源管理问题,旨在实现训练损失的最小化。通过理论分析,将原问题简化为优化用户上行资源块分配和发射功率的问题。首先基于命题证明了每个用户的最优发射功率取决于本地模型大小与信道干扰,并给出了闭式解;随后将资源分配建模为一个目标函数线性、约束非线性的整数优化问题,提出采用无需梯度计算和步长调整的二分匹配算法进行高效求解。文章还详细分析了影响最优功率的关键因素,并提供了从数据收集到实施监控的完整操作流程,为实际部署提供了清晰的优化路径。原创 2025-09-08 09:07:05 · 49 阅读 · 0 评论 -
5、联邦学习资源管理与收敛率分析
本文深入探讨了联邦学习中的资源管理与收敛率分析,重点研究了延迟、能量消耗和资源分配对训练损失最小化的影响。通过建立用户选择、资源块分配和发射功率的优化模型,分析了其对数据包错误率及全局模型更新的作用机制。基于标准梯度下降法和强凸性假设,推导出联邦学习的期望收敛率定理,并详细解析了关键参数在收敛过程中的影响。文章进一步提出了实际应用中的资源调度、延迟控制与能量管理策略,为构建高效、可靠的联邦学习系统提供了理论依据与实践指导。原创 2025-09-07 10:30:16 · 37 阅读 · 0 评论 -
4、联邦学习训练损失最小化的资源管理
本文探讨了在无线网络环境下联邦学习(FL)训练损失最小化的资源管理问题。通过建立FL参数传输模型、数据包错误率模型和能量消耗模型,提出了一种联合优化用户选择、功率分配和资源分配的优化框架。目标是在满足传输延迟和能量约束的前提下,最小化全局训练损失,从而提升FL算法的收敛性和性能。文中还给出了关键流程图与数学表达式,为实现高效可靠的联邦学习系统提供了理论基础和技术路径。原创 2025-09-06 09:59:54 · 25 阅读 · 0 评论 -
3、无线联邦学习:资源管理与研究方向
本文综述了无线联邦学习在资源管理、技术优化与行业应用方面的研究进展。重点探讨了压缩与稀疏化、空中计算等通信加速技术,分析了多种高效训练方法及其适用场景,并介绍了谷歌、英特尔等企业在医疗、物联网等领域的实际应用。文章还系统梳理了发射功率、频谱干扰、数据包错误率等无线因素对联邦学习性能的影响,提出了联合优化学习过程与无线资源的管理框架。最后展望了联邦学习与5G融合、跨行业协作及个性化服务的发展趋势,指出了计算资源分配、用户选择和能效优化等关键挑战与应对策略,为未来无线联邦学习的研究与部署提供了方向。原创 2025-09-05 09:14:41 · 55 阅读 · 0 评论 -
2、无线联邦学习基础与关键指标解析
本文系统介绍了无线联邦学习的基础方法与关键性能指标,对比了FedAvg、FMTL和基于MAML的联邦学习在不同数据分布下的适用性。深入分析了训练损失、收敛时间、能量消耗和可靠性四个核心指标,并探讨频谱资源、计算能力、发射功率等无线因素对这些指标的影响。文章还综述了当前两大研究方向:无线资源管理和通信压缩技术(稀疏化与量化),总结了Top-K、rand-K、时间相关稀疏化及符号量化等策略的优缺点。最后展望了智能化资源调度、安全隐私保护及跨领域融合等未来发展方向,为无线联邦学习的研究与应用提供了全面的技术参考。原创 2025-09-04 15:32:09 · 34 阅读 · 0 评论 -
1、无线联邦学习:挑战、技术与应用
本文探讨了无线联邦学习在现代分布式机器学习中的挑战、关键技术与实际应用。随着从‘大数据’向‘小数据’范式的转变,联邦学习作为一种保护数据隐私的分布式学习框架,在物联网和边缘智能中发挥着重要作用。文章分析了无线环境中部署联邦学习面临的主要挑战,包括通信效率、无线资源管理、计算限制和优化框架设计,并介绍了压缩、空中计算和新型训练方法等关键技术。同时,文章阐述了联邦学习的基本原理及其在自动驾驶车辆控制和移动边缘计算中的具体应用,展示了其在提升系统性能和智能化水平方面的潜力。原创 2025-09-03 16:32:14 · 38 阅读 · 0 评论
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