Distributed Hierarchical Temporal Graph Learning for Communication-Efficient High-Dimensional Industrial IoT Modeling

计算机科学 图形 分布式计算 物联网 数据建模 分布式学习 理论计算机科学 人工智能 嵌入式系统 软件工程 心理学 教育学
作者
Fangyu Li,Junnuo Lin,Yu Wang,Yongping Du,Honggui Han
出处
期刊:IEEE Internet of Things Journal [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:: 1-1
标识
DOI:10.1109/jiot.2024.3402250
摘要

Distributed learning-based high-dimensional temporal modeling for the Industrial Internet of Things (IIoT) has become a prevailing trend. However, traditional distributed learning inefficiently extracts information by straightforward architects, resulting in low modeling accuracy and high communication costs. We propose a distributed hierarchical temporal graph learning (DHTGL) approach. In terminal equipment, we construct an adaptive hierarchical dilation convolutional network to dynamically capture spatiotemporal features by adjusting the dilation factor at each layer. Next, we construct adaptive graphs according to the connection similarity between dimensions to capture implicit connections. In the edge device, we design a node-edge graph distance calculation based on Gromov-Wasserstein distance to group feature graphs and construct representative cluster feature graphs. Edge devices upload cluster feature graphs to reduce communication costs while minimizing information loss. In the central server, we incorporate graph attention networks into graph neural networks for edge updating in training models on clustered feature graphs. Experiments using public IIoT datasets and the self-built IIoT platform demonstrate the effectiveness of DHTGL in comparison with common distributed learning approaches. The results confirm that DHTGL consumes fewer communications while achieving higher accuracies.
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
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
科研通AI5应助一天八杯水采纳,获得10
1秒前
杨大仙儿完成签到 ,获得积分10
1秒前
3秒前
坚强的广山应助木头人采纳,获得200
3秒前
嘻哈学习完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
ying完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
虚幻白玉完成签到,获得积分10
5秒前
安静的孤萍完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
lyz666发布了新的文献求助10
6秒前
liuxl发布了新的文献求助10
7秒前
smile完成签到,获得积分20
8秒前
Shuo Yang完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
伊酒发布了新的文献求助10
8秒前
蓉儿完成签到 ,获得积分10
9秒前
动人的梦之完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
小小爱吃百香果完成签到,获得积分20
12秒前
薪炭林应助空心采纳,获得30
12秒前
宫宛儿完成签到,获得积分10
12秒前
smile发布了新的文献求助10
13秒前
永远少年发布了新的文献求助10
14秒前
跳跃完成签到,获得积分20
14秒前
14秒前
15秒前
15秒前
15秒前
sansan发布了新的文献求助10
15秒前
tassssadar完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
通辽小判官完成签到,获得积分10
17秒前
曲蔚然发布了新的文献求助30
18秒前
liuxl完成签到,获得积分10
18秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527961
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3108159
关于积分的说明 9287825
捐赠科研通 2805882
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1540070
邀请新用户注册赠送积分活动 716926
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709808