- Частное федеративное обучение с динамическим контролем мощности посредством некогерентных беспроводных вычислений (arXiv)
Автор: Аньбан Чжан, Шуайшуай Го, Шуай Лю
Аннотация: Для дальнейшего сохранения конфиденциальности веса модели и повышения производительности модели в федеративном обучении (FL) предлагается схема FL через беспроводные вычисления (AirComp), основанная на динамическом управлении мощностью. Граничные устройства (ED) передают знаки локальных стохастических градиентов путем активации двух соседних поднесущих мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM), а голоса большинства (MV) на пограничном сервере (ES) получаются за счет использования накопления энергии на поднесущие. Затем мы предлагаем алгоритм динамического управления мощностью для дальнейшего компенсации смещенной агрегации значений агрегации MV. Мы показываем, что вся схема может смягчить влияние ошибки временной синхронизации, замирания канала и шума. Теоретическое доказательство сходимости схемы получено заново.
2. Беспроводные вычисления в системах OFDM с несовершенной информацией о состоянии канала (arXiv)
Автор: Илун Чэнь, Хуэйцзюнь Син, Цзе Сюй, Лекси Сюй, Шугуан Цуй
Аннотация: В этой статье изучаются беспроводные вычисления (AirComp) в системе мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM) с несовершенной информацией о состоянии канала (CSI), в которой несколько беспроводных устройств с одной антенной (WD) одновременно отправляют некодированные сигналы на точка доступа с несколькими антеннами (AP) для распределенных функциональных вычислений по нескольким поднесущим. В частности, мы рассматриваем два сценария с задачами вычислений с максимальными усилиями и с ограничением по ошибкам, с целью минимизировать среднюю квадратичную ошибку вычислений (MSE) и вероятность сбоя вычислений на нескольких поднесущих соответственно. С этой целью мы совместно оптимизируем коэффициенты передачи на WD и векторы формирования диаграммы приема на AP по поднесущим с учетом ограничений максимальной мощности передачи на отдельных WD. Во-первых, для частного случая с одной приемной антенной в точке доступа мы предлагаем глобально оптимальные решения двух проблем в полузамкнутой форме с использованием метода двойственности Лагранжа. Показано, что на каждой поднесущей политика оптимизированного управления мощностью WD для минимизации средней MSE следует регуляризованной структуре инверсии канала, тогда как для минимизации вероятности сбоя вычислений следует двухпозиционная регуляризованная инверсия канала, при этом регуляризация зависит от мощности передачи. ошибка оценки бюджета и канала. Далее, для общего случая с несколькими приемными антеннами в точке доступа, мы представляем эффективные алгоритмы, основанные на попеременной оптимизации и выпуклой оптимизации, для поиска сходящихся решений обеих проблем.
