While privacy concerns entice connected and automated vehicles to incorporate on-board federated learning (FL) solutions, an integrated vehicle-to-everything communication with heterogeneous computation power aware learning platform is urgently necessary to make it a reality. Motivated by this, we propose a novel mobility, communication and computation aware online FL platform that uses on-road vehicles as learning agents. Thanks to the advanced features of modern vehicles, the on-board sensors can collect data as vehicles travel along their trajectories, while the on-board processors can train machine learning models using the collected data. To take the high mobility of vehicles into account, we consider the delay as a learning parameter and restrict it to be less than a tolerable threshold. To satisfy this threshold, the central server accepts partially trained models, the distributed roadside units (a) perform downlink multicast beamforming to minimize global model distribution delay and (b) allocate optimal uplink radio resources to minimize local model offloading delay, and the vehicle agents conduct heterogeneous local model training. Using real-world vehicle trace datasets, we validate our FL solutions. Simulation shows that the proposed integrated FL platform is robust and outperforms baseline models. With reasonable local training episodes, it can effectively satisfy all constraints and deliver near ground truth multi-horizon velocity and vehicle-specific power predictions.


翻译:虽然隐私问题吸引了连接和自动化车辆以纳入船上联动学习(FL)解决方案,但迫切需要与各种计算动力意识学习平台进行综合车辆到无障碍通信,以使之成为现实。为此,我们提议建立一个新的机动、通信和计算意识在线FL平台,将上方车辆用作学习剂。由于现代车辆的先进特点,机载传感器可以将数据作为车辆沿其轨迹旅行的方式收集,而机载处理器可以利用所收集的数据来培训机器学习模型。为了考虑到车辆的高度机动性,我们认为延迟是一个学习参数,限制它的程度低于一个可容忍的门槛。为了达到这一门槛,中央服务器接受部分培训的模型,分布式路边单元(a) 进行下行连接多功能组合,以最大限度地减少全球模式分发延误,(b) 最佳的上传无线电资源以尽量减少当地模式的卸载延迟,而车辆代理人则进行混合的当地模式培训。我们用真实世界的车辆追踪数据集,验证我们的FL解决方案。为了达到这一门槛,中央服务器接受部分经过部分培训,分布式的分布式多功能模型能够有效地提供最新的地面预测模型。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
73+阅读 · 2022年6月28日
【干货书】真实机器学习,264页pdf,Real-World Machine Learning
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
152+阅读 · 2019年10月12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
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Call for Nominations: 2022 Multimedia Prize Paper Award
CCF多媒体专委会
0+阅读 · 2022年2月12日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013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
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
"Curse of rarity" for autonomous vehicles
Arxiv
0+阅读 · 2022年7月6日
Arxiv
0+阅读 · 2022年7月6日
VIP会员
相关资讯
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
Call for Nominations: 2022 Multimedia Prize Paper Award
CCF多媒体专委会
0+阅读 · 2022年2月12日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Workshop
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
相关基金
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31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 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013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
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员