In this study, we propose an over-the-air computation (OAC) scheme to calculate the majority vote (MV) for federated edge learning (FEEL). With the proposed approach, edge devices (EDs) transmit the signs of local stochastic gradients, i.e., votes, by activating one of two orthogonal resources. The MVs at the edge server (ES) are obtained with non-coherent detectors by exploiting the accumulations on the resources. Hence, the proposed scheme eliminates the need for channel state information (CSI) at the EDs and ES. In this study, we analyze various gradient-encoding strategies through the weight functions and waveform configurations over orthogonal frequency division multiplexing (OFDM). We show that specific weight functions that enable absentee EDs (i.e., hard-coded participation with absentees (HPA)) or weighted votes (i.e., soft-coded participation (SP)) can substantially reduce the probability of detecting the incorrect MV. By taking path loss, power control, cell size, and fading channel into account, we prove the convergence of the distributed learning for a non-convex function for HPA. Through simulations, we show that the proposed scheme with HPA and SP can provide high test accuracy even when the time-synchronization and the power control are not ideal under heterogeneous data distribution scenarios.


翻译:在此研究中,我们提议了一个超空计算(OAC)办法,用于计算联邦边缘学习(FEEL)的多数票(MV ) 。 使用拟议方法, 边缘装置(EDs) 传递当地随机梯度的信号, 即通过激活两种正方位资源之一的选票。 边缘服务器(ES) 的MV 是通过非一致检测器获得的, 利用资源累积情况获得的。 因此, 拟议的办法消除了在经销协议和ES 中频道国家信息(CSI ) 的需要。 在这次研究中, 我们分析各种梯度编码战略,通过重量函数和波形配置超过或正方位频率分数多x(OFDM), 以传递当地随机梯度梯度梯度梯度梯度梯度梯度梯度梯度的信号。 我们显示,具体重量功能可以让缺席 EDME( HA) 使用硬码参与 ) 或加权票( 软码参与 (SP) ) 大大降低探测错误 mVA 概率的可能性。, 即便采用非路径丢失、 权力控制、 单元格大小和 流流流化规则 显示 HPA 系统测试功能, 我们学习HSBA 系统 系统, 可以提供H 测试计划 的系统, 我们学习H 系统 的系统 系统, 测试 的系统, 可以, 可以 。

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
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26日
Python分布式计算,171页pdf,Distributed Computing with Python
专知会员服务
107+阅读 · 2020年5月3日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12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
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1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
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16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
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
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年10月20日
Arxiv
0+阅读 · 2022年10月20日
Arxiv
0+阅读 · 2022年10月20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
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1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
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16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
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
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+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 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员