针对边缘设备协推理的任务导向 over-the-air 计算:Balanced Classification Accuracy
信息论
2024-07-02 v1 人工智能
信号处理
math.IT
摘要
边缘设备协推理是指在无线网络中,边缘设备与边缘服务器协作完成推理任务的技术,这是一种为网络边缘的各种智能服务(例如自动驾驶)提供支持的有前景的技术。在这一范式中,关注的设计目标从传统的通信吞吐量转向以网络为基础,受网络支撑的推理任务的有效性和效率,其执行效果例如以推理准确率和延迟为度量。在本文中,提出了一种用于多设备人工智能系统的任务导向 over-the-air 计算方案。特别地,提出了一种用于分类任务的新型可分析的推理准确率度量指标,称为最小成对判别增益。与先前工作测量特征空间中所有类别对的平均值不同,后者测量所有类别对的最小距离。通过最大化最小成对判别增益而非其平均 counterparts,可以更好地分离特征空间中的任何一对类别,从而导致所有类别的平衡且改进的推理准确率。此外,本文还联合优化所有特征元素的最小判别增益,而非分别最大化每个元素的该值。在结果中,传输功率可以根据其对推理准确率的不同贡献,自适应地分配给特征元素,从而为提高推理性能开辔了一个额外的自由度。通过使用人体运动识别的具体用例进行大量实验,验证了所提出设计相对于基准方案的优越性。
引用
@article{arxiv.2407.00955,
title = {Task-oriented Over-the-air Computation for Edge-device Co-inference with Balanced Classification Accuracy},
author = {Xiang Jiao and Dingzhu Wen and Guangxu Zhu and Wei Jiang and Wu Luo and Yuanming Shi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.00955},
year = {2024}
}
备注
This paper was accepted by IEEE Transactions on Vehicular Technology on June 30, 2024