This paper presents NCOTA-DGD, a Decentralized Gradient Descent (DGD) algorithm that combines local gradient descent with a novel Non-Coherent Over-The-Air (NCOTA) consensus scheme to solve distributed machine-learning problems over wirelessly-connected systems. NCOTA-DGD leverages the waveform superposition properties of the wireless channels: it enables simultaneous transmissions under half-duplex constraints, by mapping local optimization signals to a mixture of preamble sequences, and consensus via non-coherent combining at the receivers. NCOTA-DGD operates without channel state information at transmitters and receivers, and leverages the average channel pathloss to mix signals, without explicit knowledge of the mixing weights (typically known in consensus-based optimization algorithms). It is shown both theoretically and numerically that, for smooth and strongly-convex problems with fixed consensus and learning stepsizes, the updates of NCOTA-DGD converge in Euclidean distance to the global optimum with rate $\mathcal O(K^{-1/4})$ for a target of $K$ iterations. NCOTA-DGD is evaluated numerically over a logistic regression problem, showing faster convergence vis-\`a-vis running time than implementations of the classical DGD algorithm over digital and analog orthogonal channels.


翻译:本文介绍了NCCOTA-DGD(NCOTA-DGD),这是将本地梯度下降与新颖的无一致性超过Air(NCOTA)协商一致计划相结合的分散式机器学习问题与无线连接的系统相结合的分散式机器学习问题。 NCOTA-DGD利用无线连接系统波形叠加特性:通过绘制本地优化信号与序言序列混合的地图,并通过接收器不协调的组合,使本地优化信号同步传输。 NCOTA-DD在发送器和接收器上没有频道状态信息,利用平均频道路透析与信号混合,而没有明确了解混合重量(通常在基于共识的优化算法中知道 ) 。 从理论上和数字上看,由于固定的共识和学习步骤,NCOTA-D的更新与Euclideidean距离一致,以美元/mathcal O(K ⁇ -1/4}的速度运行,以美元的速度连接信号,没有明确了解混合的混合体重量(通常优化度),而显示其正统化的正态分析分析过程问题。

0
下载
关闭预览

相关内容

Meta最新WWW2022《联邦计算导论》教程,附77页ppt
专知会员服务
59+阅读 · 2022年5月5日
专知会员服务
44+阅读 · 2020年10月31日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年3月27日
Arxiv
0+阅读 · 2023年3月23日
Arxiv
10+阅读 · 2021年11月3日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员