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面向鲁棒车辆目标检测的异构数据处理联邦学习

计算机视觉与模式识别 2024-05-03 v1 人工智能 机器学习

摘要

在追求为完全自动驾驶优化精确感知模型的过程中,持续的在线模型训练变得至关重要。车载网络中的联邦学习(FL)提供了一种高效的模型训练机制,同时保留了原始传感数据的完整性。然而,FL在处理非同分布数据(例如,数量倾斜)时面临困难,导致模型训练期间收敛率次优。在之前的工作中,我们引入了FedLA,一种创新的标签感知聚合方法,用于解决一般场景下FL中的数据异构性问题。在本文中,我们引入了FedProx+LA,一种在最先进的FedProx和FedLA基础上构建的新型FL方法,以解决专门针对车载网络的数据异构性问题。我们评估了FedProx+LA在持续在线目标检测模型训练中的有效性。通过与常规和最先进方法的比较分析,我们的结果表明FedProx+LA具有优越的收敛率。值得注意的是,如果标签分布非常异构,我们的FedProx+LA方法在检测性能上相比基线方法显示出显著提升,也优于我们之前的FedLA方法。此外,与基线方法相比,FedLA和FedProx+LA均将收敛速度提高了30%。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.01108,
  title  = {Federated Learning with Heterogeneous Data Handling for Robust Vehicular Object Detection},
  author = {Ahmad Khalil and Tizian Dege and Pegah Golchin and Rostyslav Olshevskyi and Antonio Fernandez Anta and Tobias Meuser},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.01108},
  year   = {2024}
}