已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Collaborative Learning at the Edge for Air Pollution Prediction

计算机科学 MQTT公司 GSM演进的增强数据速率 机器学习 测距 人工智能 空气质量指数 协作学习 边缘设备 数据建模 实时计算 物联网 数据库 嵌入式系统 云计算 电信 知识管理 物理 操作系统 气象学
作者
I Nyoman Kusuma Wardana,Julian W. Gardner,Suhaib A. Fahmy
出处
期刊:IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:73: 1-12 被引量:2
标识
DOI:10.1109/tim.2023.3341116
摘要

The rapid growth of connected sensing devices has resulted in enormous amounts of data being collected and processed. Air quality data collected from different monitoring stations is spatially and temporally correlated, and hence, collaborative learning can improve deep-learning (DL) model performance. Research on collaborative learning at the edge has not specifically focused so far on air quality prediction, which is the subject of this work. We compare three collaborative learning strategies and implement them on edge devices, such as the Raspberry Pi and Jetson Nano, with communication facilitated through the MQTT protocol. Federated learning (FL) is shown to enhance model accuracy in comparison to local training alone. An approach called clustered model exchange reduces communication costs during training. Finally, our proposed spatiotemporal data exchange approach exploits information from neighboring sensing stations to enhance model performance. It achieves the highest accuracy in air quality predictions, outperforming other methods in minimizing loss during training. It results in RMSE improvements ranging from 0.525% to 8.934% when compared to models that are only trained locally. We compare the real training costs of the three methods on real hardware to validate them.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
beloved完成签到 ,获得积分0
刚刚
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
xjy189完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
YUMI完成签到,获得积分10
1秒前
今后应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
无巧不成书完成签到 ,获得积分10
1秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
v0id应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
云菜菜菜1应助快乐的思天采纳,获得10
2秒前
WTT完成签到 ,获得积分10
3秒前
YUMI发布了新的文献求助10
3秒前
无花果应助一叶舟采纳,获得10
3秒前
小铭同学完成签到,获得积分10
3秒前
zr想发SCI发布了新的文献求助10
3秒前
天池没有她完成签到,获得积分20
3秒前
Qu完成签到 ,获得积分10
5秒前
山狮子关注了科研通微信公众号
6秒前
淡然的新晴完成签到 ,获得积分10
6秒前
英俊的铭应助李里采纳,获得10
8秒前
yuzhouzhou完成签到 ,获得积分10
9秒前
你喜欢什么样子的我演给你看完成签到 ,获得积分10
9秒前
小张妙妙屋完成签到 ,获得积分10
11秒前
zr想发SCI完成签到,获得积分10
12秒前
哈哈完成签到 ,获得积分10
13秒前
majortom发布了新的文献求助10
14秒前
沐雨篱边完成签到 ,获得积分10
14秒前
zhanglq发布了新的文献求助10
14秒前
生动焦完成签到 ,获得积分10
16秒前
科研通AI6.2应助墨玖辰采纳,获得10
16秒前
2324完成签到 ,获得积分10
19秒前
知返完成签到 ,获得积分10
20秒前
xjy189完成签到 ,获得积分10
21秒前
任我行完成签到 ,获得积分10
23秒前
鲤鱼谷秋完成签到 ,获得积分10
23秒前
诺曦完成签到,获得积分10
24秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 2000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Curating Socialism: A Handbook of International Art Exhibitions 1947-1989 750
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7520334
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9107709
关于积分的说明 19445729
捐赠科研通 7124547
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3254779
关于科研通互助平台的介绍 2422968
邀请新用户注册赠送积分活动 2241491

今日热心研友

注:热心度 = 本日应助数 + 本日被采纳获取积分÷10