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通过能量感知早退实现可持续边缘智能

系统与控制 2024-11-05 v2 人工智能 系统与控制 机器学习

摘要

深度学习(DL)模型已成为物联网(IoT)的一种有前景的解决方案。然而,由于其计算复杂性,DL 模型消耗大量能量,可能迅速耗尽电池并损害 IoT 设备的性能。为实现可持续运行,我们考虑一个具有可充电电池与能量收集(EH)能力的边缘设备。除环境能源的随机性外,收集速率往往不足以满足推理能量需求,导致能量无关设备的性能急剧下降。为缓解该问题,我们提出能量自适应动态早退(EE),以在 EH 边缘智能系统中实现高效且准确的推理。我们的方法推导出一种能量感知 EE 策略,在逐样本基础上确定最优的计算处理量。所提策略平衡能量消耗以匹配有限的输入能量,并实现持续可用性。数值结果表明,与能量无关策略相比,准确率与服务率分别提升高达 25% 与 35%。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.14094,
  title  = {Sustainable Edge Intelligence Through Energy-Aware Early Exiting},
  author = {Marcello Bullo and Seifallah Jardak and Pietro Carnelli and Deniz Gündüz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.14094},
  year   = {2024}
}

备注

6 pages, accepted at IEEE MLSP 2023