Autonomous vehicles (AV) are expected to revolutionize transportation and improve road safety significantly. However, these benefits do not come without cost; AVs require large Deep-Learning (DL) models and powerful hardware platforms to operate reliably in real-time, requiring between several hundred watts to one kilowatt of power. This power consumption can dramatically reduce vehicles' driving range and affect emissions. To address this problem, we propose SAGE: a methodology for selectively offloading the key energy-consuming modules of DL architectures to the cloud to optimize edge energy usage while meeting real-time latency constraints. Furthermore, we leverage Head Network Distillation (HND) to introduce efficient bottlenecks within the DL architecture in order to minimize the network overhead costs of offloading with almost no degradation in the model's performance. We evaluate SAGE using an Nvidia Jetson TX2 and an industry-standard Nvidia Drive PX2 as the AV edge devices and demonstrate that our offloading strategy is practical for a wide range of DL models and internet connection bandwidths on 3G, 4G LTE, and WiFi technologies. Compared to edge-only computation, SAGE reduces energy consumption by an average of 36.13%, 47.07%, and 55.66% for an AV with one low-resolution camera, one high-resolution camera, and three high-resolution cameras, respectively. SAGE also reduces upload data size by up to 98.40% compared to direct camera offloading.


翻译:预计自治车辆(AV)将革命交通并大大改善道路安全。然而,这些好处并非没有成本;AV需要大型深学习模型和强大的硬件平台才能实时可靠地运行,需要几百瓦到1千瓦的电力。这种电力消耗可以大大减少车辆的驾驶范围并影响排放。为解决这一问题,我们提议SAG:将DL结构的关键耗能模块有选择地卸载至云层以优化边缘能源使用,同时满足实时悬浮限制。此外,我们利用总部网络蒸馏(HND)在DL架构内引入高效瓶颈,以最大限度地减少在模型性能几乎没有退化的情况下卸载的网络间接费用。我们用Nvidia Jetson TX2和工业标准Nvidia驱动器作为AV边缘设备来评估SAGE2,并表明我们从DL模型和互联网连接3G、4G LTE和WiFI的宽距宽度宽度, 将AGEAV的低分辨率和低分辨率分别降低AV的分辨率和高分辨率。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
56+阅读 · 2021年2月27日
数字化健康白皮书,17页pdf
专知会员服务
107+阅读 · 2021年1月6日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
30+阅读 · 2019年10月17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
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
分布式并行架构Ray介绍
CreateAMind
9+阅读 · 2019年8月9日
使用vae与sac实现简单自动驾驶
CreateAMind
9+阅读 · 2019年6月6日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Ray RLlib: Scalable 降龙十八掌
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月28日
Reinforcement Learning: An Introduction 2018第二版 500页
CreateAMind
11+阅读 · 2018年4月27日
(TensorFlow)实时语义分割比较研究
机器学习研究会
9+阅读 · 2018年3月12日
carla 体验效果 及代码
CreateAMind
7+阅读 · 2018年2月3日
carla无人驾驶模拟中文项目 carla_simulator_Chinese
CreateAMind
3+阅读 · 2018年1月30日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
Arxiv
12+阅读 · 2021年6月21日
Arxiv
35+阅读 · 2019年11月7日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
56+阅读 · 2021年2月27日
数字化健康白皮书,17页pdf
专知会员服务
107+阅读 · 2021年1月6日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
30+阅读 · 2019年10月17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
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
相关资讯
分布式并行架构Ray介绍
CreateAMind
9+阅读 · 2019年8月9日
使用vae与sac实现简单自动驾驶
CreateAMind
9+阅读 · 2019年6月6日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
28+阅读 · 2019年5月18日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
Ray RLlib: Scalable 降龙十八掌
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月28日
Reinforcement Learning: An Introduction 2018第二版 500页
CreateAMind
11+阅读 · 2018年4月27日
(TensorFlow)实时语义分割比较研究
机器学习研究会
9+阅读 · 2018年3月12日
carla 体验效果 及代码
CreateAMind
7+阅读 · 2018年2月3日
carla无人驾驶模拟中文项目 carla_simulator_Chinese
CreateAMind
3+阅读 · 2018年1月30日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员