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CoSense-LLM:面向成本与不确定性感知的云边协作语义边缘计算

计算与语言 2026-01-16 v4

摘要

我们提出了 CoSense-LLM,一个面向边缘的框架,将连续的多模态传感器流(例如 Wi-Fi CSI、IMU、音频、RFID 和轻量级视觉)转换为紧凑、可验证的语义 token,并在明确的延迟、能耗、带宽和隐私约束下与大语言模型协作。CoSense-LLM 包含四个组成部分:(i) SenseFusion,一种轻量级编码器,将传感器嵌入与语言对齐并压缩为短离散代码序列;(ii) Edge-RAG,一种本地混合检索层,基于特定站点的政策和笔记进行 grounding;(iii) PromptRouter,一种面向成本和不确定性的策略,用于选择仅边缘生成、边缘检索或紧凑云端升级;(iv) Secure Execution,一种可审计的脱敏路径,用于强制执行数据最小化,确保原始波形永远不会离开设备。该系统支持现代serving优化,包括分页或流式 KV 缓存、FlashAttention 风格的内核、推测解码和量化 LoRA 适配器,并支持在非 IID 漂移下进行设备端个性化和联邦更新。在家庭、办公室和诊所部署中,CoSense-LLM 在满足严格服务水平目标的同时,提供了 grounded 解释:在边缘主导路径上实现亚秒级(p95)端到端延迟,优先选择基于本地检索的 grounding 响应,显著降低跨层级 token 和带宽成本,仅传输离散代码和已脱敏元数据,确保隐私。消融实验表明,Edge-RAG 改善了事实一致性并减少了矛盾,校准的不确定性实现了选择性退让和受控升级,KV 缓存和解码加速器降低了每个决策的能耗。这些结果支持一种以语义、隐私和可预测延迟为共同目标的边缘优先设计,适用于干扰环境下的大模型部署。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.19670,
  title  = {CoSense-LLM: Semantics at the Edge with Cost- and Uncertainty-Aware Cloud-Edge Cooperation},
  author = {Hasan Akgul and Mari Eplik and Javier Rojas and Aina Binti Abdullah and Pieter van der Merwe},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.19670},
  year   = {2026}
}

备注

arXiv admin note: This paper has been withdrawn by arXiv due to unverifiable authorship and affiliation