This work studies a real-time environment monitoring scenario in the industrial Internet of things, where wireless sensors proactively collect environmental data and transmit it to the controller. We adopt the notion of risk-sensitivity in financial mathematics as the objective to jointly minimize the mean, variance, and other higher-order statistics of the network energy consumption subject to the constraints on the age of information (AoI) threshold violation probability and the AoI exceedances over a pre-defined threshold. We characterize the extreme AoI staleness using results in extreme value theory and propose a distributed power allocation approach by weaving in together principles of Lyapunov optimization and federated learning (FL). Simulation results demonstrate that the proposed FL-based distributed solution is on par with the centralized baseline while consuming 28.50% less system energy and outperforms the other baselines.


翻译:这项工作在工业互联网上对事物进行实时环境监测,无线传感器积极主动地收集环境数据并将其传送给控制者。我们采用金融数学风险敏感性的概念,目标是在信息年龄(AoI)临界违反概率和AoI超出预定阈值的限制下,共同尽量减少网络能源消耗的平均值、差异和其他较高层次的统计数据。我们用极端价值理论的结果来描述极端的AoI陈旧性,并提议一种分配权力分配办法,方法是将Lyapunov优化和联合学习(FLF)的原则结合起来。模拟结果显示,拟议的FL分配解决方案与集中基线相同,同时消耗28.50%的系统能源,超出其他基线。

0
下载
关闭预览

相关内容

联邦学习(Federated Learning)是一种新兴的人工智能基础技术,在 2016 年由谷歌最先提出,原本用于解决安卓手机终端用户在本地更新模型的问题,其设计目标是在保障大数据交换时的信息安全、保护终端数据和个人数据隐私、保证合法合规的前提下,在多参与方或多计算结点之间开展高效率的机器学习。其中,联邦学习可使用的机器学习算法不局限于神经网络,还包括随机森林等重要算法。联邦学习有望成为下一代人工智能协同算法和协作网络的基础。
【图与几何深度学习】Graph and geometric deep learning,49页ppt
最新《联邦学习Federated Learning》报告,Federated Learning
专知会员服务
86+阅读 · 2020年12月2日
数据科学导论,54页ppt,Introduction to Data Science
专知会员服务
41+阅读 · 2020年7月27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
计算机 | 国际会议信息5条
Call4Papers
3+阅读 · 2019年7月3日
CCF C类 | DSAA 2019 诚邀稿件
Call4Papers
6+阅读 · 2019年5月13日
CCF A类 | 顶级会议RTSS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年4月17日
计算机 | CCF推荐期刊专刊信息5条
Call4Papers
3+阅读 · 2019年4月10日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
计算机 | CCF推荐会议信息10条
Call4Papers
5+阅读 · 2018年10月18日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
计算机类 | 期刊专刊截稿信息9条
Call4Papers
4+阅读 · 2018年1月26日
【今日新增】IEEE Trans.专刊截稿信息8条
Call4Papers
7+阅读 · 2017年6月29日
Advances and Open Problems in Federated Learning
Arxiv
18+阅读 · 2019年12月10日
VIP会员
相关VIP内容
【图与几何深度学习】Graph and geometric deep learning,49页ppt
最新《联邦学习Federated Learning》报告,Federated Learning
专知会员服务
86+阅读 · 2020年12月2日
数据科学导论,54页ppt,Introduction to Data Science
专知会员服务
41+阅读 · 2020年7月27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
相关资讯
计算机 | 国际会议信息5条
Call4Papers
3+阅读 · 2019年7月3日
CCF C类 | DSAA 2019 诚邀稿件
Call4Papers
6+阅读 · 2019年5月13日
CCF A类 | 顶级会议RTSS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年4月17日
计算机 | CCF推荐期刊专刊信息5条
Call4Papers
3+阅读 · 2019年4月10日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
计算机 | CCF推荐会议信息10条
Call4Papers
5+阅读 · 2018年10月18日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
计算机类 | 期刊专刊截稿信息9条
Call4Papers
4+阅读 · 2018年1月26日
【今日新增】IEEE Trans.专刊截稿信息8条
Call4Papers
7+阅读 · 2017年6月29日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员