Energy consumption is a fundamental concern in mobile application development, bearing substantial significance for both developers and end-users. Main objective of this research is to propose a novel neural network-based framework, enhanced by a metaheuristic approach, to achieve robust energy prediction in the context of mobile app development. The metaheuristic approach here aims to achieve two goals: 1) identifying suitable learning algorithms and their corresponding hyperparameters, and 2) determining the optimal number of layers and neurons within each layer. Moreover, due to limitations in accessing certain aspects of a mobile phone, there might be missing data in the data set, and the proposed framework can handle this. In addition, we conducted an optimal algorithm selection strategy, employing 13 base and advanced metaheuristic algorithms, to identify the best algorithm based on accuracy and resistance to missing values. The representation in our proposed metaheuristic algorithm is variable-size, meaning that the length of the candidate solutions changes over time. We compared the algorithms based on the architecture found by each algorithm at different levels of missing values, accuracy, F-measure, and stability analysis. Additionally, we conducted a Wilcoxon signed-rank test for statistical comparison of the results. The extensive experiments show that our proposed approach significantly improves energy consumption prediction. Particularly, the JADE algorithm, a variant of Differential Evolution (DE), DE, and the Covariance Matrix Adaptation Evolution Strategy deliver superior results under various conditions and across different missing value levels.


翻译:能耗是移动应用开发中的一个核心问题,对开发者和终端用户都具有重要意义。本研究的主要目标是提出一种新颖的基于神经网络的框架,并通过元启发式方法进行增强,以在移动应用开发背景下实现鲁棒的能耗预测。此处的元启发式方法旨在实现两个目标:1)识别合适的学习算法及其对应的超参数,2)确定最佳的层数以及每层中的神经元数量。此外,由于访问手机某些方面的限制,数据集中可能存在缺失数据,而所提出的框架能够处理这种情况。另外,我们实施了一种最优算法选择策略,采用了13种基础和先进的元启发式算法,以基于准确性和对缺失值的鲁棒性来识别最佳算法。我们提出的元启发式算法中的表示是可变长度的,这意味着候选解的长度会随时间变化。我们基于每种算法在不同缺失值水平下找到的架构、准确性、F-measure和稳定性分析来比较这些算法。此外,我们还进行了Wilcoxon符号秩检验以对结果进行统计比较。大量实验表明,我们提出的方法显著改善了能耗预测。特别是,差分进化(DE)的变体JADE算法、DE算法以及协方差矩阵自适应进化策略在各种条件下以及不同缺失值水平下均能提供优异的结果。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
人工智能赋能无人机:俄乌战争(万字长文)
专知会员服务
1+阅读 · 42分钟前
国外海军作战管理系统与作战训练系统
专知会员服务
0+阅读 · 今天4:16
美军条令《海军陆战队规划流程(2026版)》
专知会员服务
6+阅读 · 今天3:36
《压缩式分布式交互仿真标准》120页
专知会员服务
3+阅读 · 今天3:21
《电子战数据交换模型研究报告》
专知会员服务
5+阅读 · 今天3:13
《基于Transformer的异常舰船导航识别与跟踪》80页
《低数据领域军事目标检测模型研究》
专知会员服务
5+阅读 · 今天2:37
【CMU博士论文】物理世界的视觉感知与深度理解
伊朗战争停火期间美军关键弹药状况分析
专知会员服务
8+阅读 · 4月22日
电子战革命:塑造战场的十年突破(2015–2025)
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员