We propose cooperative edge-assisted dynamic federated learning (CE-FL). CE-FL introduces a distributed machine learning (ML) architecture, where data collection is carried out at the end devices, while the model training is conducted cooperatively at the end devices and the edge servers, enabled via data offloading from the end devices to the edge servers through base stations. CE-FL also introduces floating aggregation point, where the local models generated at the devices and the servers are aggregated at an edge server, which varies from one model training round to another to cope with the network evolution in terms of data distribution and users' mobility. CE-FL considers the heterogeneity of network elements in terms of communication/computation models and the proximity to one another. CE-FL further presumes a dynamic environment with online variation of data at the network devices which causes a drift at the ML model performance. We model the processes taken during CE-FL, and conduct analytical convergence analysis of its ML model training. We then formulate network-aware CE-FL which aims to adaptively optimize all the network elements via tuning their contribution to the learning process, which turns out to be a non-convex mixed integer problem. Motivated by the large scale of the system, we propose a distributed optimization solver to break down the computation of the solution across the network elements. We finally demonstrate the effectiveness of our framework with the data collected from a real-world testbed.


翻译:我们建议合作边缘辅助动态联合学习(CE-FL)。CE-FL引入一个分布式机器学习(ML)架构,在终端设备中收集数据,而模型培训则在终端设备和边缘服务器上合作进行,通过从终端设备卸载数据到边端服务器,通过基地站使数据从端设备卸载到边缘服务器。CE-FL还引入浮动汇总点,在边缘服务器上将设备生成的本地模型和服务器汇总到一个边端服务器上,这些模型从一个模型到另一个模型,以适应网络在数据分配和用户流动性方面的演变。 CE-FL考虑网络要素在通信/合成模型和彼此相近方面的多样性。CE-FL进一步设想一个动态环境,通过网络设备从终端设备从端设备卸载数据到边端服务器进行在线变化,从而导致MLML模型性能性能的漂移。我们模拟了在屏幕上生成的流程,并对MLML模式培训进行了分析性趋同分析性分析。我们随后制定了网络意识CE-FL,目的是通过调整其网络要素的适应性优化所有网络要素,通过调整其通信/截图解其真实效率模型,然后将模型转换成一个模型的模型的模型的模型的模型,从我们向整个的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型演示。

0
下载
关闭预览

相关内容

Networking:IFIP International Conferences on Networking。 Explanation:国际网络会议。 Publisher:IFIP。 SIT: http://dblp.uni-trier.de/db/conf/networking/index.html
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
【干货书】真实机器学习,264页pdf,Real-World Machine Learning
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
164+阅读 · 2020年3月18日
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
[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
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17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
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月2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
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
1+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 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+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
1+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
Arxiv
0+阅读 · 2022年12月8日
Arxiv
20+阅读 · 2022年10月10日
Arxiv
19+阅读 · 2022年10月6日
Arxiv
92+阅读 · 2021年5月17日
Arxiv
10+阅读 · 2021年3月30日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
【干货书】真实机器学习,264页pdf,Real-World Machine Learning
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
164+阅读 · 2020年3月18日
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
[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
相关资讯
IEEE TII Call For Papers
CCF多媒体专委会
3+阅读 · 2022年3月24日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17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
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月8日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月2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
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
1+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 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+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
1+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
Top
微信扫码咨询专知VIP会员