Joint Client Selection and Bandwidth Allocation of Wireless Federated Learning by Deep Reinforcement Learning

计算机科学 强化学习 带宽(计算) 计算机网络 带宽分配 分布式计算 无线网络 能源消耗 无线 基站 选择(遗传算法) 高效能源利用 机器学习 人工智能 电信 生态学 生物 电气工程 工程类
作者
Wei Mao,Xingjian Lu,Yuhui Jiang,Haikun Zheng
出处
期刊:IEEE Transactions on Services Computing [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:17 (1): 336-348 被引量:44
标识
DOI:10.1109/tsc.2024.3350050
摘要

Federated Learning (FL) is a promising paradigm for massive data mining service while protecting users’ privacy. In wireless federated learning networks (WFLNs), limited communication resources and heterogeneity of user devices have essential impacts on training efficiency of FL, hence it is critical to select clients and allocate network bandwidths among them in each learning round to improve the training efficiency. In this article, we formulate the joint client selection and bandwidth allocation optimization problem as a MDP process and design a FL framework CSBWA to solve it. CSBWA relies on DRL-based REINFORCE algorithm to automatically perform effective policy based on observed information, e.g., client states, historical bandwidths, and feedback rewards. It is able to achieve lower time cost and energy consumption with long-term FL performance guarantee by jointly optimizing the client selection and bandwidth allocation. Experimental results show the effectiveness of CSBWA in reducing time cost and energy consumption while guaranteeing model performance of wireless federated learning compared with existing state-of-art methods.
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
小富发布了新的文献求助20
1秒前
张译尹完成签到,获得积分10
2秒前
牛马完成签到 ,获得积分10
3秒前
zl完成签到,获得积分10
4秒前
生动的保温杯完成签到,获得积分10
4秒前
Aman发布了新的文献求助10
4秒前
xing_xing的应助被春春采纳,获得20
5秒前
大模型的应助被小伙子666采纳,获得10
5秒前
7秒前
Kk完成签到,获得积分10
8秒前
机智沛蓝发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
Cici完成签到,获得积分10
10秒前
tr0323完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
蔓蔓要努力完成签到,获得积分10
11秒前
shyxia完成签到 ,获得积分10
11秒前
清爽的机器猫完成签到 ,获得积分10
13秒前
小富完成签到,获得积分20
13秒前
13秒前
alex2333335发布了新的文献求助10
14秒前
赤侠完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
18秒前
鈮宝完成签到 ,获得积分10
19秒前
20秒前
22秒前
杰文给杰文的求助进行了留言
23秒前
汉堡包的应助被机智沛蓝采纳,获得10
23秒前
lsh2完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
24秒前
宗琦发布了新的文献求助10
25秒前
虚幻乐萱完成签到,获得积分10
26秒前
鲤鱼念珍完成签到 ,获得积分10
26秒前
26秒前
27秒前
ZL完成签到,获得积分10
28秒前
28秒前
llllll发布了新的文献求助10
29秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Organizational Behavior 510
A Silent Apostrophe:The Fayum Portraits 350
Sing with Understanding: Introduction to Theology in Christian Congregational Song, 3rd ed 330
Fractal analysis evaluation of regenerated bone in grafted and graftless maxillary sinus elevation procedures 300
Protection enhancement strategies of potential outbreaks during Hajj 300
Management of a religious mass gathering in North India: Parkash Utsav 550 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7842381
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9363720
关于积分的说明 20634846
捐赠科研通 7437485
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3340315
关于科研通互助平台的介绍 2484689
邀请新用户注册赠送积分活动 2362428