空中拓扑神经网络
信息论
2025-02-17 v1 机器学习
math.IT
摘要
拓扑神经网络（TNN）是一种信息处理架构，模型来自于位于拓扑空间（例如单纯形或胞复合体）上的数据的表示，允许通过不同邻域之间的局部通信进行去中心化实现。现有的 TNN 架构尚未在现实通信场景中得到考虑，在这些场景中，信道效应通常会引入衰落和噪声等扰动。本文旨在提出一种新的 TNN 设计，作用于常规胞复合体，执行空中计算（over-the-air computation），将无线通信模型纳入其架构。具体而言，在训练和推理期间，所提方法考虑信道扰动，如衰落和噪声，这些扰动作用于在不同信号顺序和邻域之间的拓扑卷积滤波操作。数值结果说明，该架构在测试期间对信道扰动具有鲁棒性，并且相对于现有架构（要么忽略通信，要么基于图）表现出优势。
引用
@article{arxiv.2502.10070,
title = {Topological Neural Networks over the Air},
author = {Simone Fiorellino and Claudio Battiloro and Paolo Di Lorenzo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.10070},
year = {2025}
}