Optimizing IoT Data Collection for Federated Learning Under Constraint of Wireless Bandwidth
#以前のサーベイ一覧
https://ieeexplore-ieee-org.toyo.idm.oclc.org/document/10622332/authors#authors
TAMMIC
会議名: IEEE ICC 2024
Author
Kengo Tajiri
Ryoichi Kawahara
Motivation
IoTの発達と利活用に注目
IoTの問題
デバイスの増加
各デバイスのデータ生成量の増加
それらによる利用帯域・計算コストの増加
従来法によるデータ収集・解析が難しい
Distributed computingが有効
膨大な量のデータの保管・解析を可能にする
FLの分散機械学習の面に着目し活用
帯域制約下におけるFLの精度向上を目指す
FLの精度は各サーバにあるデータの量と分布に影響される
量と分布は帯域の制約に従って決めた伝送経路から決まる
IoTデバイスからBSへのデータ転送を最適化
Method
帯域制約下でFLの精度を最大化する最適化問題を解く
遺伝的アルゴリズムで解く
IoTデバイスからどのBSにデータを送信するか決定
BSs: base stations
IoTデバイスのデータを集約するサーバ
BS上でFLするっぽい
適切な伝送で量と分布を最適化
提案手法とナイーブを比較
実験は二種
数値実験
仮想GPUクラスタによるシミュレーション?
三種類の機械学習モデルで実験
Insight
提案手法はナイーブと比べて精度を改善
いずれの実験でも改善された
実験2は平均値で見ていた?
詳しい設定は見てない
データ転送の最適化でFLの精度が向上
IoTデバイスから各サーバにデータを送信しFLを行う想定シナリオにおいて
提案手法によって各サーバはデータ量と分布が最適になるようデータ送信された
データ転送の観点から精度の向上が実現
KURR
Keyword
bandwidth constraint
distributed machine learning
accuracy
distribution
optimization problem
guaranteed data privacy
secure network
Unknown
より複雑なモデルでの検証
IoTデバイスとサーバ間の通信に用いるプロトコルは何か
BSを用意するシナリオが現実的か
精度向上は確からしいのか
FLについて,バッテリー制約も同時に満たせないか
モデル転送?についても考慮できないか
Reflection
テーマ未定のため後で考えるのが良いのでは
Reference
A survey on federated learning for resource-constrained iot devices
Adaptive federated learning in resource constrained edge computing systems
Battery-constrained federated edge learning in uav-enabled iot for b5g/6g networks
留意点
僕がきちんと読めていない可能性がある
統合の方法を見る必要があるかも
関連論文に異質なモデルの統合とかがあるように見えたので