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Auto-CsiNet:面向大规模 MIMO CSI 反馈的场景定制化自动神经网络架构生成

信息论 2023-11-28 v1 人工智能 math.IT

摘要

深度学习已经革新了无线通信中信道状态信息(CSI)反馈模块的设计。然而,为 CSI 反馈设计最优神经网络(NN)架构可能是一个费力且耗时的过程。对于将神经网络定制到不同场景而言,人工设计的成本可能高得令人望而却步。本文提出使用神经架构搜索(NAS)来自动化生成场景定制化的 CSI 反馈神经网络架构,从而在专属环境中最大化深度学习的潜力。通过采用自动化机器学习和基于梯度下降的 NAS,实现了高效且低成本的架构设计流程。所提方法利用隐式场景知识,以数据驱动的方式将其整合进场景定制化过程,并针对每个特定场景充分挖掘深度学习的潜力。为解决搜索过量问题,采用了早停和弹性选择机制,提升了所提方案的效率。实验结果表明,自动生成的架构(称为 Auto-CsiNet)在重建性能(提升约 14%)和复杂度(降低约 50%)上均优于人工设计的模型。此外,本文分析了场景对神经网络架构及其能力的影响。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.15950,
  title  = {Auto-CsiNet: Scenario-customized Automatic Neural Network Architecture Generation for Massive MIMO CSI Feedback},
  author = {Xiangyi Li and Jiajia Guo and Chao-Kai Wen and Shi Jin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.15950},
  year   = {2023}
}

备注

16 pages, 10 figures, 6 tables