FedTwin: Blockchain-Enabled Adaptive Asynchronous Federated Learning for Digital Twin Networks

计算机科学 差别隐私 异步通信 计算机网络 分布式计算 数据挖掘
作者
Youyang Qu,Longxiang Gao,Yong Xiang,Shigen Shen,Shui Yu
出处
期刊:IEEE Network [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:36 (6): 183-190 被引量:43
标识
DOI:10.1109/mnet.105.2100620
摘要

The fast proliferation of digital twin (DT) establishes a direct connection between the physical entity and its deployed digital representation. As markets shift toward mass customization and new service delivery models, the digital representation has become more adaptive and agile by forming digital twin networks (DTNs). The DTN institutes a real-time single source of truth everywhere. However, there are several issues preventing DTNs from further application, including centralized processing, data falsification, privacy leakage, lack of incentive mechanism, and so on. To make DTN better meet the ever changing demands, we propose a novel block-chain-enabled adaptive asynchronous federated learning (FedTwin) paradigm for privacy-preserving and decentralized DTNs. We design Proof-of-Federalism (PoF), which is a tailor-made consensus algorithm for autonomous DTNs. In each DT's local training phase, generative adversarial network enhanced differential privacy is used to protect the privacy of local model parameters, while a modified Isolation Forest is deployed to filter out the falsified DTs. In the global aggregation phase, an improved Markov decision process is leveraged to select optimal DTs to achieve adaptive asynchronous aggregation while providing a rollback mechanism to redact the falsified global models. With this article, we aim to provide insights to forthcoming researchers and readers in this under-explored domain.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
TT完成签到 ,获得积分10
刚刚
头头星关注了科研通微信公众号
1秒前
笑羽完成签到,获得积分0
1秒前
2秒前
2秒前
闻元杰发布了新的文献求助10
2秒前
依侬发布了新的文献求助10
3秒前
呜呜哇哇完成签到,获得积分10
3秒前
所所应助tutu采纳,获得10
3秒前
Erislastem发布了新的文献求助10
3秒前
jiayouYi完成签到,获得积分10
4秒前
李健应助yingying采纳,获得30
4秒前
阿云完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
宋坤发布了新的文献求助10
5秒前
田様应助ruomu采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
Jolene完成签到,获得积分10
7秒前
whatever留下了新的社区评论
7秒前
简单达发布了新的文献求助10
7秒前
鲤鱼鸽子应助AYEFORBIDER采纳,获得20
7秒前
yty完成签到 ,获得积分10
7秒前
华仔应助927采纳,获得10
7秒前
老阎发布了新的文献求助20
8秒前
HEIKU应助ww采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
bodhi完成签到,获得积分10
9秒前
Huajing_Yang发布了新的文献求助10
10秒前
勤劳老虎发布了新的文献求助10
10秒前
haibara完成签到,获得积分10
10秒前
小太阳发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
KK完成签到,获得积分10
11秒前
Hello应助bingsu108采纳,获得10
12秒前
李健的粉丝团团长应助sss采纳,获得10
12秒前
好酒不溅完成签到 ,获得积分10
12秒前
小雯钱来发布了新的文献求助10
13秒前
宋坤完成签到,获得积分10
13秒前
高分求助中
Licensing Deals in Pharmaceuticals 2019-2024 3000
Effect of reactor temperature on FCC yield 2000
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 1020
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
Mission to Mao: Us Intelligence and the Chinese Communists in World War II 600
The Conscience of the Party: Hu Yaobang, China’s Communist Reformer 600
Geochemistry, 2nd Edition 地球化学经典教科书第二版,不要epub版本 431
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3299039
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2934095
关于积分的说明 8466867
捐赠科研通 2607468
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1423751
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 661677
邀请新用户注册赠送积分活动 645327