Deep Reinforcement Learning Based Resource Management for DNN Inference in Industrial IoT

推论 计算机科学 强化学习 云计算 人工智能 水准点(测量) 资源配置 机器学习 资源管理(计算) 深度学习 整数规划 边缘计算 边缘设备 马尔可夫决策过程 GSM演进的增强数据速率 分布式计算 马尔可夫过程 计算机网络 算法 操作系统 地理 统计 数学 大地测量学
作者
Weiting Zhang,Dong Yang,Haixia Peng,Wen Wu,Wei Quan,Hongke Zhang,Xuemin Shen
出处
期刊:IEEE Transactions on Vehicular Technology [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:70 (8): 7605-7618 被引量:112
标识
DOI:10.1109/tvt.2021.3068255
摘要

Performing deep neural network (DNN) inference in real time requires excessive network resources, which poses a big challenge to the resource-limited industrial Internet of things (IIoT) networks. To address the challenge, in this paper, we introduce an end-edge-cloud orchestration architecture, in which the inference task assignment and DNN model placement are flexibly coordinated. Specifically, the DNN models, trained and pre-stored in the cloud, are properly placed at the end and edge to perform DNN inference. To achieve efficient DNN inference, a multi-dimensional resource management problem is formulated to maximize the average inference accuracy while satisfying the strict delay requirements of inference tasks. Due to the mix-integer decision variables, it is difficult to solve the formulated problem directly. Thus, we transform the formulated problem into a Markov decision process which can be solved efficiently. Furthermore, a deep reinforcement learning based resource management scheme is proposed to make real-time optimal resource allocation decisions. Simulation results are provided to demonstrate that the proposed scheme can efficiently allocate the available spectrum, caching, and computing resources, and improve average inference accuracy by 31.4$\%$ compared with the deep deterministic policy gradient benchmark.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
王怜花发布了新的文献求助10
1秒前
xq发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
bkagyin应助飞快的玉米采纳,获得30
3秒前
Jason完成签到,获得积分10
3秒前
英勇的剑心完成签到,获得积分10
4秒前
可爱的函函应助alone采纳,获得10
5秒前
千寻未央完成签到,获得积分10
5秒前
hhh完成签到,获得积分10
5秒前
yy发布了新的文献求助30
5秒前
高兴的冬天完成签到,获得积分10
5秒前
江边鸟完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
科研通AI6.4应助Jason采纳,获得10
7秒前
赘婿应助许可证采纳,获得10
8秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
过时的大炮完成签到 ,获得积分10
9秒前
千空应助快点毕业采纳,获得10
9秒前
快点毕业完成签到,获得积分10
12秒前
辣目童子完成签到 ,获得积分10
13秒前
现代的初南完成签到 ,获得积分10
14秒前
wong8384完成签到,获得积分10
14秒前
田様应助时尚幻莲采纳,获得10
15秒前
伶俐的高烽完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
学术共进完成签到,获得积分10
17秒前
高分子物理不会完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
研友_VZG7GZ应助刘也滋采纳,获得10
21秒前
21秒前
王某发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
威武鸽子完成签到,获得积分10
22秒前
姜姜姜姜发布了新的文献求助10
23秒前
隐形曼青应助洁净思枫采纳,获得10
24秒前
25秒前
狂野口红发布了新的文献求助10
26秒前
SciGPT应助红领巾klj采纳,获得10
26秒前
wanci应助大橘为重采纳,获得10
27秒前
27秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Russian Politics Today: Stability and Fragility (2nd Edition) 500
Death Without End: Korea and the Thanatographics of War 500
Der Gleislage auf der Spur 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6082069
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7912467
关于积分的说明 16364224
捐赠科研通 5217428
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2789524
邀请新用户注册赠送积分活动 1772527
关于科研通互助平台的介绍 1649094