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基于 RIS 的无线个性化联邦学习空中计算赋能

信息论 2024-09-26 v1 信号处理 math.IT

摘要

空中计算(AirComp)将模拟通信与任务导向计算相结合,作为无线网络中高效联邦学习(FL)的关键技术。然而,单一全局共识模型的 AirComp 使 AirFL 无法解决现实 FL 场景中数据异构性的问题(即本地数据集不独立同分布)。本文引入可重构智能表面(RIS)技术,以实现高效个性化 AirFL,缓解数据异构性问题。首先,通过 RIS 相位移配置实现跨不同簇的统计干扰消除。随后,我们从第一阶和第二阶矩的角度分别提出两种个性化聚合方案,涉及功率控制和去噪因子设计,以增强 FL 收敛。数值结果验证了我们所提出方案相对于现有基线的优越性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.12162,
  title  = {Empowering Over-the-Air Personalized Federated Learning via RIS},
  author = {Wei Shi and Jiacheng Yao and Jindan Xu and Wei Xu and Lexi Xu and Chunming Zhao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.12162},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted by SCIENCE CHINA Information Sciences