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利用合成数据提升基于指纹定位的精度:一种深度学习方法

信号处理 2021-05-07 v2 机器学习

摘要

以人为中心的数据采集通常成本高昂且涉及隐私问题。文献中已提出多种降低该成本的方案,如众包数据采集或半监督算法。然而,半监督算法需要未标签数据来源,众包方法需要大量活跃参与者。一种替代的被动数据采集方式是基于指纹的定位。此类方法利用无线传感器网络中的接收信号强度(RSS)或信道状态信息(CSI)在室内/外环境中定位用户。本文提出一种新方法,通过使用合成数据降低基于指纹定位中的训练数据采集成本。生成对抗网络(GAN)被用于学习有限采集样本的分布,并据此生成合成数据,用以扩充真实采集数据,从而提升整体定位精度。在基准数据集上的实验结果表明,应用所提方法并使用10%采集数据与90%合成数据的组合,可获得与使用完整采集数据集合基本相当的精度。这意味着通过采用GAN生成的合成数据,我们可减少90%的真实数据使用,从而在实现可接受精度的同时降低数据采集成本。

关键词

引用

@article{arxiv.2105.01903,
  title  = {Using Synthetic Data to Enhance the Accuracy of Fingerprint-Based Localization: A Deep Learning Approach},
  author = {Mohammad Nabati and Hojjat Navidan and Reza Shahbazian and Seyed Ali Ghorashi and David Windridge},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2105.01903},
  year   = {2021}
}