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WildFit:面向资源受限 IoT 系统的自主即时模型适应

计算机视觉与模式识别 2025-12-19 v4 人工智能 机器学习

摘要

资源受限的 IoT 设备越来越依赖深度学习模型,但由于光照、天气和季节条件的变化,这些模型在实际应用中会出现显著的精度下降。虽然云端重新训练可以解决此问题,但许多 IoT 部署由于连接有限和能源受限,使得传统微调方法不可行。我们从野生动物生态学的角度探讨了这一挑战,其中相机陷阱必须在没有可靠连接的情况下,跨越季节、天气和栖息地变化,维持准确的物种分类。我们引入 WildFit,一种自主即时适应框架,利用关键洞察:背景场景的变化比受监测物种的视觉特征变化更频繁。WildFit 结合背景感知合成以在设备上生成训练样本,以及漂移感知微调,该微调仅在必要时触发模型更新,以节省资源。我们的背景感知合成比高效基线提高 7.3%,比扩散模型提高 3.0%,且速度快了数量级;我们的漂移感知微调在更新次数减少 50% 且精度提高 1.5% 的情况下实现帕累托最优;最终系统在 37 天内仅消耗 11.2 瓦时, outperforms 领域适应方法 20-35%,使能够实现电池供电的部署。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.07796,
  title  = {WildFit: Autonomous In-situ Model Adaptation for Resource-Constrained IoT Systems},
  author = {Mohammad Mehdi Rastikerdar and Jin Huang and Hui Guan and Deepak Ganesan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.07796},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted by ACM SenSys 2026