FedTAR: Task and Resource-Aware Federated Learning for Wireless Computing Power Networks

计算机科学 效用计算 分布式计算 云计算 边缘计算 终端用户计算 能源消耗 资源配置 异步通信 无线网络 节点(物理) 计算机网络 无线 云安全计算 生物 生态学 电信 操作系统 结构工程 工程类
作者
Wen Sun,Zongjun Li,Qubeijian Wang,Yan Zhang
出处
期刊:IEEE Internet of Things Journal [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:10 (5): 4257-4270 被引量:21
标识
DOI:10.1109/jiot.2022.3215805
摘要

In the 6G era, the proliferation of data and data-intensive applications poses unprecedented challenges on the current communication and computing networks. The collaboration among cloud computing, edge computing, and networking is imperative to process such massive data, eventually realizing ubiquitous computing and intelligence. In this article, we propose a wireless computing power network (WCPN) by orchestrating the computing and networking resources of heterogeneous nodes toward specific computing tasks. To enable intelligent service in WCPN, we design a task and resource-aware federated learning model, coined FedTAR, which minimizes the sum energy consumption of all computing nodes by the joint optimization of the computing strategies of individual computing nodes and their collaborative learning strategy. Based on the solution of the optimization problem, the neural network depth of computing nodes and the collaboration frequency among nodes are adjustable according to specific computing task requirements and resource constraints. To further adapt to heterogeneous computing nodes, we then propose an energy-efficient asynchronous aggregation algorithm for FedTAR, which accelerates the convergence speed of federated learning in WCPN. Numerical results show that the proposed scheme outperforms the existing studies in terms of learning accuracy, convergence rate, and energy saving.
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
刚刚
r2333发布了新的文献求助10
2秒前
7秒前
郭馨完成签到,获得积分10
8秒前
你好发布了新的文献求助10
8秒前
单纯的思松完成签到,获得积分10
9秒前
苏州九龙小7完成签到 ,获得积分10
9秒前
彭于晏应助guoguoguo采纳,获得10
9秒前
lxx发布了新的文献求助10
12秒前
Lucifer完成签到,获得积分10
15秒前
morainzh关注了科研通微信公众号
19秒前
19秒前
lxx完成签到,获得积分20
19秒前
封印完成签到,获得积分10
22秒前
顾矜应助r2333采纳,获得10
29秒前
31秒前
紫菜完成签到,获得积分10
33秒前
35秒前
青城发布了新的文献求助10
36秒前
754完成签到,获得积分10
41秒前
42秒前
所所应助LYY采纳,获得30
44秒前
45秒前
r2333发布了新的文献求助10
46秒前
天天向上完成签到,获得积分10
49秒前
韩大大发布了新的文献求助10
50秒前
53秒前
r2333完成签到,获得积分10
54秒前
56秒前
tzj发布了新的文献求助10
57秒前
炙热ding应助666采纳,获得150
57秒前
鸳鸯不是鸳鸯完成签到,获得积分10
1分钟前
韩大大完成签到,获得积分10
1分钟前
小王完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
吡啶应助lvzhechen采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
彭于晏应助直率芷巧采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
高分求助中
BIOLOGY OF NON-CHORDATES 1000
进口的时尚——14世纪东方丝绸与意大利艺术 Imported Fashion:Oriental Silks and Italian Arts in the 14th Century 800
Autoregulatory progressive resistance exercise: linear versus a velocity-based flexible model 550
Zeitschrift für Orient-Archäologie 500
Play from birth to twelve: Contexts, perspectives, and meanings – 3rd Edition 300
Equality: What It Means and Why It Matters 300
A new Species and a key to Indian species of Heirodula Burmeister (Mantodea: Mantidae) 300
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 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3348980
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2975158
关于积分的说明 8667750
捐赠科研通 2655836
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1454224
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 673254
邀请新用户注册赠送积分活动 663696