22、协作式3D目标检测中的高效通信方案：Where2comm解析

协作式3D目标检测中的高效通信方案：Where2comm解析

在协作式3D目标检测领域，通信带宽的高效利用至关重要。为了解决这一问题，我们引入了Where2comm，它能够实现空间解耦的部分连接通信，并自适应地选择通信位置，有效减少网络复杂度和通信带宽的使用。

1. 数学原理

从数学优化的角度来看，直接优化原始问题较为困难，因为存在硬约束和二进制变量的不可微性。因此，我们将原始优化问题分解为两个子优化问题。

假设固定通信带宽和通信轮数，$K = 1$，$B = [B1]$，原始优化问题如下：
$$
\begin{align }
&\max_{\theta, P} \sum_{i = 1}^{N} g(\phi_{\theta}(X_i, {P_{i \to j}} {j = 1}^{N}), Y_i) \
&\text{subject to} \sum {i, j = 1}^{N} |P_{i \to j}| \leq B1
\end{align }
$$
其中，$P_{i \to j} = M_{i \to j} \odot F_i$，$M_{i \to j} \in {0, 1}^{H \times W}$是二进制选择掩码，$F_i \in \mathbb{R}^{H \times W \times D}$是第$i$个代理的特征图。

将其转化为等价问题：
$$
\begin{align }
&\max_{\theta, M} \sum_{i = 1}^{N} g(\phi_{\th